Как выглядит диф автомат: Что лучше установить в щитке: «дифавтомат» или УЗО?

Что лучше установить в щитке: «дифавтомат» или УЗО?

Без защитных элементов электрической сети в квартире и на даче не обойтись в любом случае. Эти устройства не только предотвращают серьезные последствия при коротком замыкании и защищают от превышения в сети допустимых нагрузок, но и не допускают утечки тока. В большинстве случаев для защиты устройств от последствий короткого замыкания используются автоматические выключатели, или «автоматы», в то время как для защиты от возможных утечек применяются устройства защитного отключения — УЗО.

Вместе с тем, и то и другое хорошо решают комбинированные приборы, которые имеют математическое название — дифференциальные автоматические выключатели, или «дифавтоматы». Это весьма удобные устройства, которые в одном корпусе совмещают две функции: УЗО и автоматический выключатель.

Что поставить: дифавтомат или УЗО

Ниже мы коротко расскажем, что из себя представляют оба устройства, а также выясним, УЗО или дифавтомат, что из них выбрать. А пока лучше остановимся на основных параметрах выбора, которые часто выступают в качестве ограничений. Это и цена устройства, неудобство подключения и конечно размеры щитка, куда вы будете устанавливать прибор.

Но главным критерием все же является цель: для чего устанавливается тот или иной аппарат. В частности, для обеспечения безопасности одного потребителя и одной линии смело берите дифавтомат.

При этом нужно помнить, что в щитке нужно будет предусмотреть довольно много места для дополнительной защиты. Как известно, для УЗО нужно также устанавливать автоматический выключатель, т.к. оно не имеет встроенной защиты от сверхтоков. Выходит, что для автомата требуется одно модуль-место, а для УЗО — три (сам модуль в два раза толще). То же самое касается подключения отходящих линий, количество которых также зависит от количества групп розеток.

В настоящее время в продаже уже можно найти одномодульные дифавтоматы, которые по выполняемым функциям идентичны обычным АВДТ: они имеют и УЗО, и автомат.

Но у АВДТ есть особенность при подключении, т.к. подразумевает использование таких дополнительных и весьма дорогих инструментов, как пресс клещи, стрипперы и другие инструменты, которые позволят сократить время монтажа.

Здесь вариант «УЗО + автомат» выглядит более бюджетным и удобным.

В общем то, после этой информации становится понятно, что лучше при выборе дифавтомат или узо.

Как подключать УЗО и дифавтомат

Сборка этих приборов выполняется стандартным образом: фазный провод подключается на автоматический выключатель, а затем выходит из автомата и подключается на верхнюю «фазную» клемму УЗО. Нулевой провод подключается напрямую на верхнюю «нулевую» клемму УЗО. Затем фаза и ноль отходят от нижних клемм УЗО к потребителю.

Схема подключения дифавтомата немного проще: фазный и нулевой провод подключаются сразу на верхние клеммы прибора. С нижних клемм питание идет к потребителю.

Особенности применения

Как известно, в электрической цепи необходимо устанавливать защитное устройство именно с целью защиты: в результате скачка напряжения или других нештатных ситуаций оно отключает питание с помощью специальных технологий. В результате такого срабатывания мастеру предстоит найти причину отключения, среди которых может быть как замыкание, так и утечка тока. В случае с использованием АВДТ такие причины сразу можно и не обнаружить.

Но вот при использовании связки «автомат + УЗО» вам будет сразу видно: если отключилось УЗО — неисправность кроется в утечке тока, если же сработал автовыключатель, то причина в коротком замыкание или перегрузка линии.

Что такое УЗО

УЗО работает как защитник человека от поражения электрическим током и как превентивный механизм по предотвращению случайного возгорания кабелей проводки и подключаемых шнуров электроприборов.

Функциональная идея рассматриваемого устройства основана на законах электротехники, постулирующих равенство входящего и выходящего тока в замкнутых электрических цепях с активными нагрузками.

Это значит, что ток, протекающий через фазный провод, должен быть равен току, протекающему через нулевой провод — для цепей однофазного тока при двухпроводной разводке и что ток в нейтральном проводе должен быть равен сумме токов, которые протекают в фазах для трехфазной четырехпроводной цепи.

Когда в таком контуре из-за случайного прикосновения человека к неизолированным частям токопроводящих элементов цепи или при контакте оголенной части проводки (из-за повреждения) с другими токопроводящими предметами, образующими новую электрическую цепь, происходит так называемая утечка тока — равенство входящего и выходящего токов нарушается.

Это нарушение может быть зарегистрированным и использоваться как команда на отключение всей электрической цепи. На этом процессе и было сконструировано УЗО. А ток «утечки» в рамках электротехники стали называть дифференциальным током. УЗО может регистрировать очень малые токи «утечки» и выполнять функции механизма выключателя.

При выборе УЗО нужно помнить, что внутренней защиты от сверхтоков в нем не предусмотрено, УЗО защищает и реагирует только на ток утечки. Поэтому последовательно с устройством защитного отключения обязательно должен устанавливаться автоматический выключатель. Номинальный ток автомата должен быть меньше или равен номинальному току УЗО.

Как отличить УЗО от дифавтомата визуально

Здесь все достаточно просто, хотя два устройства очень похожи между собой. В первую очередь, у УЗО сразу на лицевой стороне виден мощный рубильник, индикатор и кнопка «Тест». Во-вторых, на УЗО на корпусе крупными цифрами указывается маркировка по току, например, 16А.

Если в начале надписи присутствуют латинские буквы В, С или D, а далее идет цифра, то перед вами дифференциальный автомат. Например, перед силой тока 16 идет буква «С», что означает тип характеристики электромагнитного и теплового расцепителей.

Когда УЗО не защитит

УЗО не среагирует, когда человек или животное попадет под напряжение, но тока замыкания на землю при этом не произойдет. Такой случай возможен при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводнику, находящимся под контролем УЗО, или при полной изоляции с полом. Защита УЗО в таких случаях полностью отсутствует. УЗО не может отличить электрический ток, проходящий через тело человека или животного от тока, протекающего в нагрузочном элементе. В таких случаях безопасность могут обеспечить меры по механической защите (полная изоляция, диэлектрические кожухи и др.) или полное обесточивание электроприбора перед его техническим осмотром.

Поэтому, УЗО всегда подключают последовательно с автоматом. Работают эти два устройства именно в паре: одно защищает от утечек, другое от перегрузок и короткого замыкания.

Что такое дифавтомат

Это устройство, сочетающее сразу два защитных устройства — это одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Прямым предназначением дифавтомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты.

Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата.

Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата — замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.

Читайте также:

Фото: компании-производители

Чем отличается УЗО от дифавтомата. Отличие УЗО от дифференциального автомата

Большинству потребителей, абсолютно все равно, что перед ними: УЗО (устройство защитного отключения) или дифатомат (дифференциальный автомат). Но при разработке проектов электросети частных домов или квартир, данный вопрос имеет определенное значение.

Вообще проблемы, которые возникают у наших граждан с организацией защиты собственного жилья, в плане электробезопасности, значительные. Да что говорить, если до сих пор во многих отдаленных районах такие вещи, как «жучки» в пробках, являются нормой жизни?

Недавно один мой знакомый обратился ко мне с вопросом, а что стоит в моем щитке УЗО или дифавтомат.

Как их отличить. Поскольку проблема, на профессиональный взгляд, стоит очень остро, предлагаем вам небольшой ликбез на данную тему, в том числе и электрикам, особенно молодым.

Эти знания позволят точно понять, что же у вас «живет» в распределительном щите: УЗО или дифавтомат, зачем его туда помещать и насколько это поможет, или отчего спасет в будущем?

Опытного электрика, у которого не одно короткое замыкание за плечами, такие вопросы могут даже обидеть! Однако, среди молодежи, мало уделяется внимания теории, хотя потребители задают подобные вопросы постоянно. И сейчас я расскажу несколько вариантов чем отличается УЗО от дифавтомата.

Отличие узо от дифференциального автомата по функциональному предназначению

Если посмотреть на УЗО и дифавтомат, то по внешнему виду эти два устройства очень похожи между собой, но функции, которые они выполняют разные. Вспомним, какие функции выполняет УЗО и дифференциальный автомат.

Устройство защитного отключения срабатывает, если в сети, к которой оно подключено, появляется дифференциальный ток — ток утечки.

При возникновении тока утечки пострадать в первую очередь может человек, если прикоснется к поврежденному оборудованию. Кроме того при появлении тока утечки в электропроводке изоляция будет греться, что может привести к возгоранию и пожару.

Поэтому УЗО устанавливают для защиты от поражения электрическим током, а также от повреждений электропроводки в виде утечек которые сопровождаются с пожаром. Более подробно как работает это устройство, смотрите в статье принцип работы УЗО.

Теперь посмотрим на дифференциальный автомат. Это уникальное устройство, совмещающее в себе и автоматический выключатель (более понятный для населения как «автомат»), и ранее рассмотренное УЗО. Т.е. дифференциальный автомат способен защитить вашу проводку и от коротких замыканий, и от перегрузок, а также от возникновения утечек, связанных с ранее описанными ситуациями.

Теперь основной момент, где все начинают путаться: запомните, что УЗО в отличии от дифавтомата не защищает сеть от перегрузки и короткого замыкания. А большинство потребителей думают, что устанавливая УЗО, они защищены от всего!

Говоря простым языком, УЗО просто является индикатором, который контролирует утечку и что ток не идет мимо ваших основных потребителей: электроприборов, лампочек и т.п. Если где то в сети повредилась изоляция и появился ток утечки, УЗО на это реагирует и отключает сеть.

Если одновременно включить все электроприборы (обогреватели-фены-утюги), то есть намеренно создать перегрузку, УЗО не сработает. А проводка, если нет других устройств защиты, будьте уверены, сгорит вместе с УЗО. Если при включенном УЗО соединить фазу и ноль, и получить грандиозное КЗ, то УЗО также не сработает.

К чему я все это виду, просто хочу обратить ваше внимание на то что, так как УЗО не защищает сеть от перегрузок и коротких замыканий то вы наверное со мной согласитесь что его самого нужно защищать. Вот поэтому УЗО всегда подключают последовательно с автоматом. Работают эти два устройства так сказать в паре: одно защищает от утечек, другое от перегрузок и кз.

Применяя вместо УЗО дифавтомат вы избавляетесь от выше описанных ситуаций: он защитит от всего.

Подведём черту, основное отличие УЗО от дифавтомата заключается в том, что УЗО не защищает сеть от перегрузок и коротких замыканий.

Визуальное отличие узо от дифавтомата

На самом деле есть масса внешних признаков, по которым легко отличить УЗО от дифавтомата. Посмотрите на картинку. Визуально эти два устройства очень похожи: подобен корпус, переключатель, кнопка «тест», какая-то схема на корпусе и непонятные буквы.

Но если быть более въедливым, то вы заметите: схемы разные, тумблеры отличаются, буквы не повторятся. Какое же из этих устройств УЗО, а какое — дифавтомат?

Выше мы рассмотрели функциональные отличия этих устройств, сейчас рассмотрим чем отличается УЗО от дифавтомата визуально — так сказать отличия заметные невооруженным глазом.

1. Маркировка по номинальному току

Один из способов визуального отличия УЗО от дифавтомата это маркировка по току. На любом устройстве указываются его технические характеристики. Для устройств, которые рассматриваем мы основными характеристиками являются номинальный рабочий ток и номинальный ток утечки.

Если на корпусе прибора большими буквами указана только цифра (величина номинального тока) — это УЗО. На нашей картинке это прибор марки ВД1-63.

На его корпусе указана цифра 16. Это значит, что прибор рассчитан на номинальный ток 16 (А). Если в начале надписи присутствуют латинские буквы В, С или D, а далее идет цифра, то перед вами дифференциальный автомат. Например, у дифавтомата АВДТ32 перед значением номинального тока стоит буква «С», которая обозначает тип

характеристики электромагнитного и теплового расцепителей.

Еще раз внимательно прочтите и запомните. Если пишется «16А» – это УЗО, номинальный ток которого должен быть не более 16 ампер. Если пишется «С16» — это диффавтомат, где буква «С» — характеристика расцепителей, «встроенного» в устройство, рассчитанное на номинальный ток 16А.

2. Электрическая схема, изображенная на устройстве

На корпуса любых исполнительных или защитных устройств, производитель всегда наносит его принципиальную схему. На УЗО и дифференциальном автомате они действительно похожи.

Не будем перечислять сейчас все, что там изображено (это тема отдельной статьи), а только выделим главные отличия. На схеме УЗО — это овал, которым обозначается дифференциальный трансформатор – сердце устройства, реагирующее на токи утечки и электромеханическое реле, которое и замыкает-размыкает цепь, силовые контакты для подключения проводов и т.п.

На схеме дифавтомата, кроме всех похожих элементов, отличительными являются обозначения теплового и электромагнитного расцепителя которые реагируют на ток перегрузки и короткого замыкания.

Поэтому, взглянув на схему подключения, которая изображена на корпусе, вы теперь знаете чем они отличаются. Если на схеме изображен тепловой и электромагнитный расцепитель — это дифференциальный автомат. В этом заключается схематическое отличие УЗО от дифавтомата.

3. Название на корпусе устройства

Если вам, как простому потребителю сложно запомнить,

чем отличается УЗО от дифавтомата, сообщаем: зная о проблеме, которой посвящена статья, многие производители, чтобы покупатели не путались, специально пишут на корпусе название устройства.

На боковой поверхности корпуса УЗО написано — выключатель дифференциальный. На боковой поверхности корпуса дифавтомата написано — автоматический выключатель дифференциального тока. Хотя такие надписи наносится не на всех изделиях, как правило, на российских производителях и то не на всех на зарубежных изделиях такой маркировки я не встречал.

4. Аббревиатурная надпись на устройстве

В основном вопрос как отличить УЗО от дифавтомата задается по продукции иностранного производства. Если мы говорим об отечественной продукции то здесь вообще вопросов не возникает.

На таких устройствах как правило по русски написано что это УЗО (ВД) или диф автомат АВДТ.

Напомню что устройство защитного отключения (УЗО) сейчас правильно называются выключатели дифференциальные (ВД). Дифференциальный автомат — он же автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).

Подводим итоги как отличить узо от дифавтомата

По ценовым параметрам УЗО и дифавтоматы отличаются. Особенно это касается импортной продукции. Нормальный дифавтомат стоит чуть дешевле, чем УЗО в комплекте с обычным автоматом.

Качество импортных устройств выше. Отечественные тоже достаточно неплохи, но проигрывают в таких важных характеристиках как время срабатывания, уступают в надежности механических частей, элементарно уступают в качестве корпусов.

Что касается надежности срабатывания эти два устройства ничем не уступают друг другу.

Так как дифавтомат является комбинированным устройством, то из недостатков эксплуатации я бы отметил то, что при его срабатывании сложно определить, что стало причиной отключения: перегрузка, короткое замыкание или утечка тока. Правда устройство развивается: некоторые дифавтоматы оснащены индикаторами срабатывания по дифференциальному току.

Положительным аспектом АВДТ является удобство монтажа: для электрика важно закрутить в тесном монтажном боксе на пару винтов меньше. С другой стороны это повышает надежность цепи: чем меньше соединений тем лучше. Но если устройство сломается, то подлежит полной замене.

В случае применения УЗО в паре с автоматом, процесс ремонта выглядит дешевле: меняется либо один элемент, либо другой. Это необходимо учитывать при проектировании ваших сетей, учитывая риск тех или иных негативных событий и их возможную частоту.

Если касаться простых схем квартирной проводки, то не принципиально АВДТ вы выберите или УЗО+автомат. Если говорить о большом частном доме, то нужно смотреть, какие линии садить на дифавтомат (например, котельную или хозблок: там больше разных нагрузок, а значит – и рисков больше), а какие на пару УЗО+автомат (линии освещения, группы розеток).

Вариантов реализации схем с данными устройствами можно придумать массу, главное чтобы вы понимали и помнили, зачем это делаете.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Что такое дифавтомат – как подключить дифференциальный автомат, схема

Дифференциальный автомат – универсальное устройство защиты, которое объединило в себе функционал УЗО и автоматического выключателя. Т.е. дифавтомат защищает электрическую линию от токов к.з., от перегрузки линии по току, а также от токов утечки и от поражения электрическим током.

Технические характеристики дифавтоматов

Дифавтомат – это своего рода УЗО и автоматический выключатель, собранные в едином корпусе, следовательно, технические характеристики аналогичны характеристикам УЗО и обычного автомата.

Технические характеристики дифавтоматов:

• номинальный рабочий ток;
• номинальное напряжение;
• ток утечки;
• характеристика срабатывания.

Все характеристики дифавтомата указываются в паспорте и на корпусе устройства.

1. Номинальный ток – это значение рабочего тока, при котором дифавтомат способен функционировать практически неограниченное время. Номинальный ток указывается в амперах.
2. Номинальное напряжение – значение сетевого напряжения, на которое рассчитан дифавтомат. Номинальное напряжение может быть 220В (230В) или 380В (400В).
3. Номинальный ток утечки – величина тока утечки, при котором дифавтомат срабатывает. Характеристика срабатывания – это значение тока срабатывания при коротком замыкании и при перегрузе, а также время срабатывания, зависящее от величины тока к.з. или тока перегрузки. Обычно в качестве характеристики срабатывания указывается буквенное значение (время-токовая характеристика).

Дифавтоматы, также как и автоматические выключатели, бывают с разными характеристиками срабатывания: B, C и D. Буквенное значение указывается перед значением номинального тока.

Очень часто на лицевой стороне корпуса дифавтомата указывается номинальная частота сети (50Гц), степень защиты и схема подключения. Также может быть указан температурный диапазон работы дифавтомата.

Как устроен дифавтомат

По конструктивному исполнению дифавтоматы выпускаются в двухполюсном или в четырёхполюсном виде. Двухполюсные дифавтоматы предназначены для сети 220В. Один полюс для фазного провода, второй полюс для нулевого провода. Четырёхполюсные дифавтоматы используются в трёхфазной сети 380В. Три полюса предназначены для трёх фаз, а четвёртый полюс используется для нулевого провода.

• Подключение дифавтомата в однофазной сети

Подключить дифференциальный автомат для однофазной сети достаточно просто. Подключение выполняется следующим образом: на верхние клеммы дифавтомата подключается фазный и нулевой провода, приходящие от питающей сети 220В. На нижние клеммы дифавтомата подключается фаза и ноль, идущие к нагрузке, т.е. к электрическим потребителям. Обычно верхние и нижние клеммы маркируются латинскими буквами L (фаза) и N (ноль). 

• Подключение дифавтомата на 380В

Подключение трёхфазного дифавтомата аналогично подключению однофазного. Разница состоит в том, что вместо подключения одной фазы, к дифавтомату подсоединяются три фазы A, B и C. На верхние клеммы защитного устройства подключается питание, на нижние клеммы подключается электрическая нагрузка. Аналогично дифавтомату для сети 220В, клеммы трёхфазного дифавтомата на 380В также маркируются.

• Схемы подключения дифавтоматов для сети 220В

В схеме питания электрической сети дифференциальный автомат используется либо в качестве общего (вводного), либо в качестве группового (на каждый отдельный электрический потребитель или отдельную группу потребителей).

В первом варианте схема выглядит следующим образом: электрический счётчик – вводной дифавтомат – группы электрических потребителей. Для сборки данной схемы с выхода счётчика электроэнергии  провода подключаются на верхние (входные) клеммы вводного дифавтомата. С нижних (выходных) клемм дифавтомата фаза и ноль расходятся к потребителям через автоматические выключатели и общую нулевую шину.

Схема, в которой дифавтоматы используются в качестве питания отдельных групп, выглядит так: счётчик – групповые дифавтоматы или счётчик – вводной автоматический выключатель – группы дифавтоматов. Запрещается соединять каким бы то ни было образом нули разных групповых дифавтоматов между собой.

Существует и схема, при которой в качестве вводного используется дифавтомат большего номинала, а в качестве групповых дифавтоматов используются защитные устройства с меньшим номинальным током. В этой схеме от счётчика подводится питание на вводной дифференциальный автомат, а с вводного дифавтомата фаза и ноль расходятся на групповые дифференциальные автоматы. В данной схеме есть один нюанс, который необходимо знать.

В качестве вводного устройства необходимо обязательно использовать селективный дифавтомат, который обозначается буквой S. В этом случае при возникновении тока утечки в какой-то линии, сработает только тот дифавтомат, который защищает данную линию. При установке неселективного общего дифавтомата в случае возникновения утечки в какой-то из групп, сработает и групповой дифавтомат, и общий. Таким образом будут обесточены все группы, запитанные от общего неселективного дифавтомата.

Преимущества и недостатки дифавтоматов

Преимущество использования дифференциальных автоматов очевидно. Вместо двух разных устройств (УЗО и автоматического выключателя) используется всего одно универсальное. Благодаря этому упрощается электрический монтаж, а при сборке электрического щитка в самом щитке экономится место.

К недостаткам использования можно отнести большую цену. Один дифавтомат стоит дороже, чем устройство защитного отключения и автоматический выключатель вместе взятые. Если на дифференциальном автомате нет индикации срабатывания типа защиты, то при срабатывании трудно будет установить причину отключения дифавтомата (короткое замыкание, перегруз или утечка).

УЗО — электронное или электромеханическое

← Новые дифференциальные автоматические выключатели HAGER для 3-х фазной сети   ||   ДАВ3 — Инновационное соединение Hager для бытового сегмента →

УЗО — электронное или электромеханическое — что лучше

Для защиты от утечек тока применяются выключатели дифференциального тока, или устройство защитного отключения (УЗО). В каждой новой квартире, новом доме это устройство становится необходимым оборудованием.

Однако, под общим названием могут продаваться устройства с принципиально различной внутренней конструкцией, которая определяет надежность работы всего УЗО. Конструкция может иметь различное расположение рычагов и кнопок управления, иметь стандартные или расширенные возможности подключения шин и проводов, но принципиальное значение имеет конструкция расцепителя УЗО. Он бывает электромеханический или электронный. Только как сходу отличить УЗО электромеханическое от электронного? Этот вопрос необходимо подробно осветить.

В чем отличие электромеханического УЗО от электронного

УЗО и дифавтоматы (это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе) по своему внутреннему конструктиву делятся на два вида: электромеханические и электронные. Это никак не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. У многих сразу возникает вопрос: так в чем же их отличие? А отличие есть, и немаловажное: УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если на поврежденном участке появится ток утечки, не зависимо от напряжения в сети есть или нет. Основным рабочим модулем электромеханического УЗО является дифференциальный трансформатор (тороидальный сердечник с обмотками). Если на поврежденном участке возникла утечка, то во вторичной обмотке этого трансформатора появляется напряжение, включающее поляризованное реле, что в свою очередь приводит к срабатыванию механизма отключения.

Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока на поврежденном участке и только при наличии напряжения в сети. То есть, для полноценной работы устройству защитного отключения электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И без внешнего питания эта плата работать не будет.

Откуда берется источник питания? Внутри УЗО нет никаких батареек и аккумуляторов. А напряжение для питания электронной платы с усилителем поступает от внешней сети. Есть в сети 220В, и появилась утечка тока, — УЗО сработает! Если напряжения в сети нет — защитное устройство не сработает.

Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО — необходима утечка тока и напряжение в сети.

На рисунке слева – УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа УЗО с электронным расцепителем.

Насколько важно, чтобы защитное устройство сохраняло свою работоспособность при отсутствии напряжения? Уверен, многие пользователи ответят приблизительно так: если напряжение в сети есть, электронное УЗО будет работать. Если напряжения в сети нет, тогда зачем ему вообще работать, ведь напряжения в сети нет, значит и утечки тока браться неоткуда. А какие вы знаете аварийные ситуации, когда в доме или квартире может пропасть напряжение или, как в народе говорят, «нет света»? Это может быть авария на линии, подходящей к дому, могут быть ремонтные работы электрослужб, а может — еще одна очень распространенная проблема — отгорание нулевого провода в этажном щите. Вся аппаратура будет без признаков жизни, все сигнальные приборы (сигнальные лампы, если есть) будут свидетельствовать, что напряжения в сети нет. Однако фаза не куда не делась! Опасность поражения током сохраняется. Представим, что в такой ситуации возникло повреждение изоляции внутри стиральной машины, фаза попала на корпус. Если в этот момент Вы прикоснетесь к корпусу машинки, возникнет утечка и УЗО должно сработать. Но именно электронное УЗО не сработает, так как на его электронную плату с усилителем приходит только «фаза» без нуля, питание отсутствует, поэтому возникший ток утечки электронная плата не зафиксирует, отключающий импульс на механизм отключения не поступит, и УЗО не отключится. Для человека такая ситуация крайне опасна. Поэтому, как бы не было печально, при появлении утечки тока в данной ситуации электронное УЗО не сработает.

Еще одна распространенная проблема – это скачки напряжения в сети. Конечно, сейчас многие для защиты устанавливают реле напряжения, но не у всех они стоят. Что представляют собой скачки напряжения — это отклонение от номинального значения. То есть, у вас в розетке вместо 220 Вольт может появиться 170 Вольт или 260 Вольт, или, еще хуже – 380 Вольт. Повышенное напряжение опасно для электронного оборудования, чем собственно и оснащены электронные УЗО и электронные дифференциальные автоматы. Из-за скачков напряжения может выйти из строя электронная плата с усилителем. Внешне все будет выглядеть целым и невредимым, но при возникновении утечки тока ситуация может стать плачевной для человека — из-за поврежденных электронных компонентов УЗО на утечку не отреагирует.

О том, что внутренняя начинка защитного устройства вышла из строя, вы можете и не знать. Поэтому нужно периодически выполнять проверку работоспособности УЗО кнопкой «ТЕСТ». Специалисты рекомендуют выполнять такую проверку не реже одного раза в месяц.

Итак, в сети электроснабжения могут возникнуть различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматы могут утратить свои защитные функции. Для электромеханических защитных устройств вышеописанные проблемы не опасны, так как для их работы не требуется внешний источник питания. Будет напряжение в сети или нет, электромеханическое УЗО (АВДТ) отработает в любом случае, если появится утечка тока в сети.

Как отличить УЗО электромеханическое от электронного

Внешне эти два устройства очень похожи и многие пользователи, не задумываясь, покупают их без разбора в магазине, даже не подозревая об особенностях. Для того чтобы понимать, какое устройство защитного отключения перед вами находится электронное или электромеханическое, нужно уметь их различать. Думаете, что это под силу только профессионалам? Но уверяю Вас это не так, здесь нет ничего сложного.

Обратите внимание на схему, изображенную на корпусе УЗО

Самый простой и надежный способ — изучить схему, которая изображена на корпусе УЗО. На любом защитном устройстве наносится электрическая схема. Между отображенными схемами на электромеханическом УЗО и электронном есть небольшие отличия.

На схеме электро механического УЗО или дифавтомата отображается дифференциальный трансформатор (через который «продеты» фаза и ноль), вторичная обмотка этого трансформатора, а также поляризованное реле которое соединено со вторичной обмоткой. Поляризованное реле уже непосредственно действует на механизм отключения. Все это отображено на схеме. Нужно только понять, какой фигурой обозначен каждый вышеописанный элемент. Например, электромеханическое УЗО европейского производителя HAGER:

Дифференциальный трансформатор обозначен в виде прямоугольника (иногда это овал) вокруг фазного и нулевого провода. От него отходит виток вторичной обмотки, который связан с поляризованным реле. На схеме поляризованное реле обозначается в виде прямоугольника или квадрата. Реле имеет механическую связь со спусковым механизмом отключения.

Еще здесь обозначена кнопка ТЕСТ со своим сопротивлением (сопротивление позволяет создать утечку 30мА, безопасный порог для жизни человека). Как видите, в электромеханическом УЗО нет никаких электронных плат и усилителей. Конструкция состоит из одной механики.

Теперь рассмотрим электронное УЗО. Для примера, электронный дифавтомат на 16А, 220В, с током утечки 30 мА.

Как видно из схемы, на корпусе электронного дифавтомата обозначено практически все тоже самое, что и на электромеханическом защитном устройстве.

Но, если присмотреться, то можно увидеть, что между дифференциальным трансформатором и поляризованным реле есть дополнительный элемент в виде прямоугольника с буквой «А», обозначение I>. Это та самая электронная плата с усилителем. Кроме того, видно, что к этой плате подходят два провода «фаза» и «ноль» (обозначены на рисунке зеленым цветом снизу). Это как раз и есть тот внешний источник питания, который необходим для полноценной работы такого типа УЗО. Не будет питания, не будет работать и УЗО. Не зависимо от того есть утечка или нет.

Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО – необходима утечка тока и напряжение в сети. Мы же настоятельно Вам рекомендуем приобретать УЗО или диффавтомат именно электромеханического типа.

Чем отличается узо от дифференциального автомата

Для того, чтобы определиться что выбрать узо или дифавтомат, начнем с определений для более полного понимания различий, а затем рассмотри в каких ситуациях что следует выбрать.

УЗО — устройство защитного отключения. Защитный аппарат, предназначенный для:

• защиты человека от поражения электротоком при касании к корпусу оборудования, находящемуся под напряжением в связи с пробоем изоляции
• защита самой электроустановки при повреждении изоляции и протекании тока утечки большой величины
• пожаробезопасность — пробитая изоляция может привести к пожару в помещении

Ток утечки — ток, возникающий на корпусе электрооборудования при пробое изоляции на корпус. УЗО отключает ток до 30мА, не давая ему вырасти. Почему именно столько миллиампер — это ток неотпускания для человека. Ток, при котором человек сам может оторваться от опасной поверхности.

Также встречаются узо и на ток 10 мА — данные устройства применяют в помещениях с повышенной влажностью: ванная, душевая, прачечная. Ведь влажность улучшает проводимость и поражение будет иметь более серьезные последствия.

Автоматический выключатель

— например, АП50.

Предназначен для:

• защиты от коротких замыканий
• защиты от перегрузок

Выбирается по номинальному току нагрузки и типу кривой B, C, D. Стоит знать какая кратность соответствует какой букве по ГОСТ Р 50345-2010, он же МЭК 60898-1-2003:

• B — 3÷5 Iном
• C — 5÷10 Iном
• D — 10÷20 Iном

Дифавтомат — дифференциальный автомат. Защитный аппарат, предназначенный для:

• защиты участка сети от сверхтоков и токов перегрузки в электросети
• защита человека и установки от тока утечки выше величины уставки
• служит для пожаробезопасности

Кроме тока утечки, будет указана кратность тока отключения и номинальный ток. Обозначение буквенно-цифровая: С16, D25.

Отличить просто автомат от дифф можно по схеме, которая на нем нанесена. На дифавтомате будет показано УЗО, плюс на корпусе написано 30 мА (или 10, или 100).

По описанным функциям делаем вывод, что разница между этими аппаратами в наличии у дифавтомата защиты от сверхтоков — то есть это автоматический выключатель и узо в одном корпусе или наоборот, как вам удобнее.

Что установить узо, автомат или дифавтомат?

С точки зрения экономии — одно устройство будет дешевле, чем два. Просто ставятся дифавтоматы на все линии, где могут быть токи утечки на корпус (стиралка, посудомойка и прочее). Это один подход.

Второй подход — на каждый вид защиты своё устройство. Для защиты от тока утечки — узо, защита от сверхтоков — автоматический выключатель.

Третий вариант — вводной автомат и на каждой линии только УЗО. Полная защита от тока утечки и никакая от сверхтоков.

Третий вариант плох тем, что при замыкании в розетке остальные включенные в розетки приборы со сложной электроникой и не только по всей квартире могут выйти из строя. Если же на каждой линии кроме узо будет и автомат, то кз в одной розетке отключит только одну линию, а остальная квартира будет в порядке. Если конечно не попытаться включить опять автомат на короткое замыкание.

Также большой вопрос это ложные срабатывания при ложных токах утечек.

Что лучше из этих трех однозначного ответа нет. Что думаю я: если узо выйдет из строя, то останется защита от кз и перегрузки. Но будет вероятность при пробое изоляции потрястись. Если не работает автомат, то ситуация наоборот.

В случае с дифом, при выходе его из строя не останется вообще защиты. Ну как не останется, всё зависит от схемы. Если есть вводной автомат, то в итоге по селективности он всё равно сработает. Лучше всего разветвленная схема по комнатам: отдельно освещение, отдельно стиралка, отдельно розетки — и так по каждой комнате.

Как внешне отличить узо от дифавтомата?

1)Если говорить совсем на бытовом уровне, то:

• за УЗО отвечает надпись величины максимального тока утечки в мА (10мА, 30 мА, 100 мА)
• за автоматический выключатель отвечает надпись, состоящая из буквенно-цифрового кода (типа B16, C25). В данном коде: буква — это характеристика, про которые писал выше; а цифра — это номинальный ток выключателя
• на дифавтомате будет встречаться одновременно обе надписи: и милиамперы и номинальный ток выключателя с характеристикой

2) Второй вариант — это схема, которая нарисована на корпусе устройства. Ниже нарисовано, как может обозначаться УЗО — обычно, это овал, вокруг трех линий (проводов). Если этот круг есть — значит, это либо УЗО, либо дифавтомат. Если отсутствует — значит автоматический выключатель.

Проанализировав эти два способа, можно прийти к выводу, что перед вами за устойство. Если аппарат пришел к вам с рынка, то в коробке должна быть инструкция, где описано, что за аппарат вы купили. Ну и плюс ко всему кнопка «Т» подскажет, что Вы имеете дело с устройством, защищающим от токов утечек.

Как проверить, что УЗО работает?

Проверка работоспособности УЗО или дифференциального автоматического выключателя состоит из следующих шагов:

• проверяется кнопка «Тест» три раза. При нажатии на кнопку при нахождении устройства под напряжением, оно должно отключаться
• далее проверяется сопротивление изоляции между различными фазами и нулем (L1-L2, L2-L3, L1-L3, L1-N, L2-N, L3-N) с помощью мегаомметра при включенном состоянии. Цель данной проверки состоит в том, чтобы не допустить включение на короткое замыкание, при значении сопротивления изоляции близкого к нулю
• затем с помощью устройства типа MPI-511 проверяется минимальный ток срабатывания для каждой из фаз; время отключения для каждой фазы при токах I∆n= I∆n, 2I∆n, 5I∆n
• и в случае с диффавтоматом проверяем ток срабатывания (отсечку) и кратность тока отсечки

Если по одному из условий УЗО или дифавтомат не проходит проверку, то устройство считается негодным и подлежит замене.

Разнообразие функций и номинальных параметров позволит вам собрать именно ту схему и те устройства, которые обеспечат максимальную электробезопасность в вашей квартире, даче, бане, коттедже.

основы работы, контроль дифференциального тока, подключение и маркировка

Установка приборов защиты является обязательным элементом безопасного использования электрических сетей. В качестве таковых применяются автоматические выключатели и устройства защитного отключения (УЗО). Приспособление, объединяющее эти два вида устройств, получило название дифференциальный автомат. Для защиты крайне важно использовать продукцию известных компаний, например, диф автомат АВВ 16А. Такой подход надёжно обезопасит при возникновении нештатной ситуации.

История возникновения компании

Датой основания компании ABB считается 1988 год. Образованная объединением шведской фирмы ASEA и швейцарской Brown, Boveri & Cie компания все свои производства направила на изготовление электротехнической продукции. В начале 90-х годов фирма ABB начинает занимать лидирующие позиции в странах восточной Европы и Азии. В 2000 году Asea Brown Boveri Ltd признаётся в третий раз самой перспективной компанией по индексу Доу — Джонса и завоёвывает часть рынка США по выпуску электротехнической продукции.

Главными направлениями в развитии компании являются: производство электрооборудования, автоматизация процессов, изготовление системы защиты. С 2011 года, после приобретения швейцарского предприятия Newave, компания добавляет к своему производству выпуск и обслуживание источников бесперебойного питания.

До начала 80-х годов для защиты электрических линий от возгорания применялись автоматические выключатели. Их назначение было в отключении участка цепи при возникновении на нём высоких значений тока, вызванных коротким замыканием (КЗ) или неисправностью в нагрузке. Совместно с ним в 90-е годы начали применять УЗО, которое оберегало живой организм от пагубного воздействия электрического тока в случае возникновения утечки.

Совмещение этих двух приборов защиты в одном корпусе и привело к появлению дифференциального автомата. Изготовление устройства, способного обеспечить комплексную защиту, не обошла стороной и швейцарская компания, наладившая выпуск дифференциальных автоматов ABB.

Принцип работы

Объединение устройств в одном корпусе позволяет уменьшить занимаемое место в электрическом щитке с сохранением всех возможностей защиты. При этом обеспечив простоту подключения, все устройства, выпускаемые под торговой маркой ABB, изготавливаются из негорючего и прочного пластика. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

• расцепитель;
• рычаг управления;
• дугогасящая камера;
• магнитоэлектрическое реле;
• дифференциальный трансформатор;
• коммутирующие клеммы:
• схема тестирования устройства.

Дифференциальный автомат состоит из двух одновременно работающих частей в режимах УЗО и автоматического выключателя. Задача первой части следить за дифференциальным током, выявлять ток утечки. Вторая часть служит для механического разрыва линии электропередачи при появлении больших значений на ней тока.

Основным элементом первой части является дифференциальный трансформатор, состоящий из сердечника тороидальной формы с двумя обмотками. Ток, протекая по обмоткам в разных направлениях, создаёт в них встречно направленные магнитные потоки, равные по величине. В результате чего результирующее магнитное поле в сердечнике равно нулю. Фактически это обозначает, что ток фазового проводника равен току нулевого провода.

Если на линии возникает дифференциальный ток, то через фазовый проводник начинает проходить большее значение тока, чем по нейтральному проводнику. Равновесие магнитных потоков нарушается и под воздействием поля, во вторичной обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС). При возникновении ЭДС появляется ток, воздействующий на реле. С соленоида снимается питание, и он размыкает контакты, к которым подключена нагрузка.

Для проверки дифференциальной части устройства на лицевую поверхность выводится кнопка, которая симулирует появление тока утечки. Такая кнопка имеет надпись «Тест». Если её нажать и устройство исправно, то электрическая цепь разорвётся.

Вторая часть работает на принципе изменения формы биметаллической полоски под действием тепла. Ток попадает на неё через катушку соленоида. Пластина представляет собой два тонких спрессованных металла с разным коэффициентом линейного расширения. Пластина и соленоид вместе образуют узел, называемый расцепителем.

Таким образом, при возникновении больших величин тока, биметаллическая пластинка нагревается и начинает изгибаться, при этом разрывая контакт. Соответственно, разрывая и электрическую цепь. Величина тока, при котором пластина разрывает контакт, настраивается на заводе компании ABB.

При разрыве контакта образуется искра, которая может повредить внутренние элементы. Для избежания этого применяется дугогасящая камера, состоящая из параллельно расположенных пластин, в которых дуга и рассеивается.

Разновидности и рекомендации

Основная классификация устройств защиты ABB происходит по способу управления. Оно может быть с независимым источником питания и не требующим его. Устройства с дополнительным блоком питания позволяют автоматически подключить нагрузку к линии электропередачи при восстановлении работы. Кроме этого, диф автоматы разделяются:

1. По типу регистрации — электромеханические и электронные. Отличие в том, что электромеханические не требуют дополнительного питания, так как напряжение для его работы берётся из промышленной сети. Трансформатор для достижения величины силы тока, обеспечивающего нужное напряжение, делается большим, соответственно, и само устройство габаритнее, чем электронное. Электронное устройство дополняется усилителем для сигнала, увеличивая значение регистрируемого тока утечки.
2. По виду монтирования — стационарные и переносные.
3. По количеству полюсов — двухполюсные и четырёхполюсные. Каждый полюс — это вход для линии электропередачи. Количество зависит от типа сети.
4. По стойкости к импульсному напряжению — реагирующие или нет на импульсный сигнал.

При этом некоторые серии, например, DS201 и DS202 имеют в своём составе индикатор положения основных силовых контактов. Если устройство сработает в режиме защиты от тока утечки, то специальное красное окошко поменяет цвет и станет зелёным, вне зависимости от положения выключателя. Это позволяет всегда правильно определить состояние устройства, несмотря на то, как оно расположено на din — рейки.

Параметры и характеристики

Технические характеристики дифференциальных автоматов сочетают в себе все параметры автоматических выключателей и УЗО. При этом они бывают селективного типа и неселективного. Селективный тип применяется в качестве вводного устройства для контроля всей электролинии. Из основных характеристик диф. автоматов АВВ выделяют следующее:

1. Номинальный ток. Величина тока, который проходя через устройство, не вызывает его срабатывания. Выпускаются строго определённого значения от 1 до 63 ампер. Например, диф. автомат на 16 А серии DS951B-16.
2. Временно-токовая характеристика. Характеризуется соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к его рабочему значению. Обозначает степень чувствительности срабатывания автомата.
3. Дифференциальный ток. Обозначает величину тока утечки, вызывающего срабатывание защиты устройства. Имеет стандартные номиналы: 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
4. Рабочее напряжение. Значение, обеспечивающее бесперебойную работу устройства.
5. Отключающая величина. Значение тока, появляющееся на линии и не приводящее к повреждению диф. автомата. Стандартные значения 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
6. Класс токоограничения. Определяется скоростью реакции устройства на появление аварийной ситуации.
7. Тип управления защитой. Электромеханический или электронный.
8. Тип дифференциальной защиты. Зависит, с каким типом тока утечки работает автомат. Тип AC работает при синусоидальном сигнале. Тип A при синусоидальном и постоянном сигнале. Тип B для защиты от токов утечки всех форм.
9. Температурный диапазон. Диапазон температуры, при котором устройство обеспечивает соответствие своих характеристик рабочим.

Из всех характеристик для домашнего применения в первую очередь следует обращать внимание на чувствительность и мощность устройства. Низкая чувствительность более 30 мА обеспечивает защиту при непрямом контакте и возникновения повреждения изоляции. Устройства с чувствительностью 500 мА считается противопожарными, а с величиной 100−300 мА используются как вводный автомат. В качестве групповых приборов применяются автоматы со значением 30 mA, а для отдельных розеток на 10 mA.

Мощность выбирается согласно номинальной силе тока диф. автомата. Она характеризует значение, которое выдерживает электропроводка без повреждения. Определяется сечением провода и материалом, из которого он изготовлен. В домах наиболее популярные для использования автоматы со значением 16 A, они применяются для защиты провода сечением от 1,5 м². Автоматы номиналом 25 A, 32 A используются в квартирах как вводные.

Подключение автомата

Диф. автомат ABB крепится в щитке на din рейку. Установка устройства происходит в разрыв электрической линии, путём зажатия электрических проводов в винтовом зажиме. Рекомендация по подключению фирмы ABB выглядит следующим образом:

1. Дифференциальный автомат устанавливается выше линии электросети, на din рейку, c возможностью свободного доступа к нему.
2. Вводная линия подключается к верхним клеммам автомата, а выходная подводится снизу.
3. Неподвижная часть рычага управления должна быть сверху, то есть выключение устройства производится переключением рычага сверху вниз.
4. Соединение проводов происходит последовательно. Кабели разных цепей соединять запрещено.
5. К устройству подключаются провода лишь той цепи, которая защищается. Нельзя объединять нейтральные провода различных цепей.
6. После выполнения монтажа работоспособность проверяется нажатием контрольной кнопки.

Устройства предназначены для работы на линиях, совместно с которыми используется заземляющая шина. Но при её отсутствии работа также возможна. Отличие заключается в том, что если существует заземление, диф. автомат мгновенно сработает при возникновении тока утечки на землю. А при отсутствии заземляющих контактов для срабатывания устройства понадобится дотронуться до повреждённого места.

В этом случае дифференциальный ток возникнет через орган живого организма, и автомат сработает. Время воздействия тока до срабатывания автомата составляет малые доли секунды, и неопасно для человека.

Маркировка и обозначение

Маркировка устройства поможет увидеть все основные технические параметры, не смотря в описание. Она помогает отличить дифференциальный прибор от УЗО. Для этого на корпусе устройства указывается электрическая схема, содержащая как расцепитель, так и трансформатор.

Рабочий ток наносится без величины измерения в амперах после буквы, обозначающей тип времятоковой характеристики, например, С16. Буквой N обозначается контакт для подсоединения нулевого провода. Значком вида IP 24 обозначается степень защиты, а в прямоугольнике ставится цифра, соответствующая коммутационной способности при КЗ.

Например, вот таким видом обозначается дифференциальный автомат, рассчитанный на номинальный ток 16 А: ABB DS951 1P+N, C 16A, 30мА, тип А134. Расшифровать можно следующим образом:

• ABB DS951 — модельный ряд;
• 1P+N — количество полюсов;
• C — характеристика сигнала;
• 30мА — дифференциальный ток на землю;
• 16А — номинальный ток;
• тип А134 — для переменного напряжения. Отключающая способность 6 кА.

Дифференциальные автоматы компании ABB отличаются высоким качеством корпуса, большим сроком службы и высокой механической прочностью. Качество устройств подтверждается сертификатами и сроком гарантии, которую даёт производитель на свою продукцию. Быстродействие автоматов дифференциального тока позволяет мгновенно прекратить подачу электроэнергии, что гарантирует защиту и безопасность потребителям.

для чего нужен, устройство и принцип работы

Куда устанавливать?

Как правило, защитное устройство устанавливают в электрическом щитке, который находится на лестничной площадке или в квартире жильцов. В нем находится множество устройств, которые отвечают за учет и распределение электроэнергии до тысячи ватт. Поэтому в одном щите с УЗО находятся автоматы, электросчетчик, зажимные колодки и прочие приборы.

Если у вас уже установлен щиток, то выполнить монтаж УЗО будет легко. Для этого понадобится лишь минимальный набор инструментов, который включает плоскогубцы, кусачки, отвертки и маркер.

Процесс монтажа автоматики в электрическом щитке: пошаговая инструкция

Рассмотрим вариант сборки электрощита для однокомнатной квартиры, здесь будет использоваться рубильник, защитное многофункциональное устройство, далее будет устанавливаться группа УЗО (типа «А» для стиральной и посудомоечной машины, потому что такое устройство рекомендует производитель техники). После защитного устройства будут идти все группы автоматических выключателей (на кондиционер, холодильник, стиральную, посудомоечную машины, плиту, а также на освещение). Кроме того, здесь будут использованы импульсные реле, они нужны для управления осветительными приборами. В щитке еще будет устанавливаться специальный модуль для разводки электропроводки, который напоминает распаячную коробку.

Шаг 1: сначала на DIN- рейку необходимо расставить всю автоматику, таким образом, как мы будем ее подключать.

Так будут располагаться устройства в щитке

В щитке сначала идет рубильник, затем УЗМ, четыре УЗО, группа автоматических выключателей по 16 А, 20 А, 32 А. Далее расположилось 5 импульсных реле, 3 группы освещения по 10 А и модуль для соединения проводки.

Шаг 2: Далее нам понадобится гребенка на два полюса (для того чтобы запитать УЗО). Если гребенка имеет большую длину, чем количество УЗО (в нашем случае четыре), то ее следует укоротить с помощью специальной машинки.

Отрезаем гребенку по нужному размеру, а затем устанавливаем ограничители по краям

Шаг 3: теперь для всех УЗО следует объединить питание, установив гребенку. Причем винты первого УЗО не следует затягивать. Далее необходимо взять отрезки кабелей 10 квадратных миллиметров, снять с концов изоляцию, сделать опрессовку наконечниками, после чего соединить рубильник с УЗМ, а УЗМ с первым УЗО.

Таким образом будут выглядеть соединения

Шаг 4: далее необходимо подать питание на рубильник, а соответственно и на УЗМ с УЗО. Сделать это можно с помощью питающего кабеля, у которого на одном конце имеется штекер, а на другом два обжатых провода с наконечниками. Причем сначала необходимо вставить обжатые провода в рубильник, а только потом делать подключение к сети.

Далее останется подключить штекер, затем выставить примерный диапазон на УЗМ и нажать на кнопку «Тест». Так, получится проверить работоспособность устройства.

Здесь видно, что УЗМ функционирует, теперь необходимо проверить каждое УЗО (при правильном подключении оно должно отключиться)

Шаг 5: теперь нужно отключить питание и продолжить сборку – следует запитать гребенкой группу автоматических выключателей на центральной рейке. Здесь у нас будет 3 группы (первая – варочная панель/духовка, вторая – посудомоечная и стиральная машины, третья – розетки).

Устанавливаем гребенку на автоматы и переносим рейки в щиток

Шаг 6: далее необходимо перейти к нулевым шинам. Здесь установлено четыре УЗО, но при этом требуется только две нулевые шины, потому что для 2 групп они не требуются. Причиной тому является наличие в автоматах отверстий не только сверху, но и снизу, поэтому в каждое из них мы подключим нагрузку, соответственно и шина здесь не потребуется.

В данном случае потребуется кабель 6 квадратных миллиметров, который необходимо отмерить по месту, зачистить, зажать концы и соединить УЗО со своими группами.

По такому же принципу необходимо запитать устройства кабелями фазы

Шаг 7: поскольку автоматику мы уже подключили, осталось запитать импульсные реле. Следует соединить их между собой кабелем 1,5 квадратных миллиметров. Кроме того, следует соединить фазу автомата с распределительной коробкой.

Так будет выглядеть щиток в собранном виде

Далее необходимо взять маркер, чтобы проставить метки групп, для которых предназначается то или иное оборудование. Делается это для того, чтобы не запутаться в случае дальнейшего ремонта.

Техника безопасности при работе с УЗО и автоматом

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.

К основным стоит отнести:

• Дифференциальный трансформатор;
• Группа расцепителей (тепловой и электромагнитный).

Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.

Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.

В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.

Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:

• Параллельно одной из существующих обмоток;
• Отдельной обмоткой на трансформатор.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.

Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.

Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.

Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.

Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент пластина из биметалла постепенно изгибается.

В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.

На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.

Общие представления об устройстве

Если взглянуть на прибор с конструктивной стороны, можно отметить, что сырьем, использующимся для устройства, считается диэлектрический материал. Также на внешней части корпуса дифавтомата присутствует специальная защелка, позволяющая крепить автомат на рейку. Установка этого автоматического средства производится аналогично УЗО и автоматам.

Общая схема работы дифавтомата

Стоит выделить несколько вариантов защитных средств для разных типов сетей, например:

• Для однофазной сети с постоянной мощностью в 220 В, выпускаются автоматы двухполюсного типа. При этом, основываясь на марку изготовителя и модель под которой выпущен защитный прибор, для установки на рейку могут занимать один и более модулей.
• Если планируется установка на трехфазную сеть с силой тока в проводке 380 В, используются четырехполюсные дифференциальные автоматы. На рейке этот вариант, в зависимости от марки будет занимать не менее четырех модулей.

Используя двухполюсные автоматы в домашних условиях, вы сэкономите место в щитовом отделе, а также упростите монтаж прибора. Этот аппарат считается альтернативой обычным автоматам, не только по особым внутренним комбинированным функциям, но еще в области экономии места.

В завершении обсуждения общих сведений следует выделить факт, что цена дифференциального устройства существенно превышает общую стоимость раздельно установленных УЗО и автомата обычного.

Защита от перегрузок и короткого замыкания

Теперь поговорим о том, как работает дифференциальный защитный автомат при возникновении в цепи короткого замыкания и при значительном росте напряжения. В этих случаях его принцип действия аналогичен тому, по которому функционирует обычный автоматический выключатель.

В составе АВДТ имеется два расцепителя, работающих независимо друг от друга. Каждый из них предназначен для обесточивания сети при появлении разных нарушений.

На видео внутреннее устройство дифавтомата:

Защиту от перегрузок линии обеспечивает тепловой расцепитель, роль которого выполняет пластина из двух металлов с разным коэффициентом расширения (биметаллическая).

Когда напряжение в цепи превышает величину номинального, пластинка начинает нагреваться, что приводит к ее изгибанию в сторону отключающего элемента. Касаясь его, она вызывает срабатывание АВ.

От сверхтоков короткого замыкания сеть защищена электромагнитным расцепителем, который представляет собой соленоид с сердечником. При резком росте силы тока, свойственной КЗ, возникает электромагнитный импульс. Под его воздействием в течение долей секунды расцепитель вызывает срабатывание выключателя и прекращение подачи электроэнергии в линию.

Когда неисправность будет устранена, прибор можно снова включить вручную. Следует, однако, помнить, что если параметры сети после отключения АВ нормализовались очень быстро, устройству нужно дать немного времени на полное остывание. Если включать нагретый аппарат, это отрицательно повлияет на срок его службы.

Принцип действия

Дифференциальный автомат отличается от простого автоматического выключателя тем, что в нем используется еще один канал отключения, который срабатывает при утечке тока на «землю». Можно сказать, что к автоматическому выключателю добавлено УЗО (устройство защитного отключения).

Сравнительная характеристика устройств по назначению

Название устройства	Назначение	Стандарт	Компоновка
ВДТ. Выключатель дифференциального тока. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, без встроенной защиты от сверхтоков	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек	ГОСТ Р 51326.1-99	Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.
АВДТ. Дифференциальный автомат. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, со встроенной защитой от сверхтоков	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков	ГОСТ Р 51327.1-99	Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль, тепловой и электромагнитный расцепители.
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек.	ГОСТ Р 50807-95 (2001)	Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.*
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током со встроенной защитой от сверхтоков — УЗО	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков	ГОСТ Р 50807-95 (2001)	Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль,* электромагнитный и тепловой расцепители.
*Дифференциальный модуль, обеспечивающий защиту от непосредственного касания, отличается повышенной чувствительностью и малым временем срабатывания ** Касание токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В основе работы УЗО лежит сравнение тока «втекающего» (фаза) и «вытекающего» (ноль). Сравнение токов происходит с помощью дифференциального трансформатора на тороидальном сердечнике.

Схема работы УЗО

На этом сердечнике размещают три обмотки: одна – фазная, другая – нулевая, третья – сигнальная. При нормальном функционировании сети по фазной и нулевой обмоткам текут одинаковые токи в противоположных направлениях. Они создают в сердечнике магнитные поля, которые также направлены в разные стороны. В результате магнитное поле в сердечнике практически нулевое, из-за этого в сигнальной обмотке напряжение также равно нулю. Для проверки работоспособности служит ограничительный резистор R и кнопка «Тест», при нажатии на нее происходит срабатывание выключателя, это позволяет убедиться, что система в порядке.

Следует заметить, что под дифференциальным автоматом понимают устройство, объединяющее в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель. Это замечание справедливо, потому что в точках продажи часто за диффавтомат выдают УЗО.

Если произошло нарушение целостности изоляции или человек коснулся оголенного провода, то часть фазного тока потечет не к нулевому проводу, а на «землю». Баланс токов и магнитного поля в трансформаторе нарушится, из-за этого в сигнальной катушке появится напряжение. Это напряжение вызывает срабатывание исполнительного устройства и отключает автомат. Время срабатывания составляет примерно 0,04 сек.

Схема работы дифференциальной защиты

На рисунке видно, что нарушилась изоляция какого-то прибора (R н), к примеру, холодильника, напряжение фазы попало на корпус, прикосновение человека к нему замкнуло эту цепь на «землю». Через фазный провод потечет суммарный i 1 +Δi ток, а через нулевой – только часть i 2 . Поэтому i 1 +Δi>i 2 , магнитный поток в кольце не равен нулю, и наведенный в сигнальной обмотке (1) ток поступает на исполнительный механизм, он и отключает сеть.

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя тока

Схема подключения дифавтомата рассмотрена на примере бытовой электросети 220 В.

Схему можно реализовать по-разному, в зависимости от бюджета и личных предпочтений в формировании защиты домашней электрической сети.

Относительно экономичный вариант предусматривает установку одного дифференциального автомата на вводе в квартиру или дом, а на каждый защищаемый участок установку обычного автоматического выключателя. При такой схеме защита от перегруза и короткого замыкания осуществляется на каждом из участков благодаря работе автоматических выключателей. А защита от тока утечки реализована во всей цепи за счёт дифавтомата на вводе.

Подключение вводного дифавтомата в бытовой сети 220В

Следующий вариант подключения предусматривает установку дифавтоматов на каждый участок цепи. В этом случае нет необходимости устанавливать вводной дифавтомат. Каждый из защищаемых участков обеспечен защитой от перегруза, короткого замыкания и тока утечки. Следует заметить, что такой вариант дороже чем предыдущий. Хотя и более правильный, с точки зрения формирования защиты, в электросети.

Схема без вводного дифавтомата в электросети 220 В

Порядок установки

Монтаж АВДТ осуществляется на DIN-рейку. При подключении нужно быть очень внимательным, чтобы не перепутать порядок подсоединения кабелей. В бытовых однофазных линиях входной проводник подключается к клемме под номером 1, а выходной вставляется в зажим под номером 2. Подключение нулевого провода производится к клемме, обозначенной буквой N. Входные кабели подсоединяются к верхней части прибора, а выходные – к нижней.

Подключать выходы к линии можно напрямую. Если же параметры сети не отличаются стабильностью, или вы хотите обеспечить максимально высокий уровень защиты, следует установить дополнительные АВ.

Нулевые провода от автоматов должны подсоединяться к изолированной нулевой шине. Во избежание выхода устройства из строя или его некорректной работы нужно проследить, чтобы выходной нулевой кабель не контактировал с другими проводниками или с корпусной частью электрического щита.

Наглядно про подключение дифавтомата на видео:

Как подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением повышает электрическую безопасность человека

Под заземлением бытовой проводки понимается способ ее электрического соединения с контуром земли питающей трансформаторной подстанции. Для этого используются различные технические решения передачи электроэнергии.

Общепринятая современная система заземления, обозначаемая индексами TN-S, предусматривает выделение отдельной магистрали PE индивидуальной линией от трансформаторной подстанции до каждого электрического потребителя в любой квартире.

Другие системы заземления, например, TN-C-S или ТТ тоже работают по этому принципу, но являются модификацией старой схемы TN-С с созданием дополнительного защитного контура для протекания аварийного тока по земле.

Этот РЕ проводник выполняет отдельную, чисто защитную функцию. При появлении потенциала фазы на корпусе любого бытового прибора из-за повреждения сопротивления изоляции создается замыкание на землю. Аварийный ток большой величины быстро отключается автоматическим выключателем вводного щитка.

Однако не всегда пробой изоляции сопровождается металлическим коротким замыканием. Сопротивление пробитого участка может ограничивать этот потенциал фазы и по закону Ома, создать ток утечки меньшей величины, чем выбранный номинал.

Такую нагрузку автомат просто не почувствует, а поврежденное оборудование останется в работе.

Если же вместе с обычным выключателем будет стоять дополнительное УЗО или эту схему заменит дифференциальный автомат, то ситуация изменится.

Уставки диф органа вполне достаточно для того, чтобы выявить утечку тока из цепи фаза-ноль на защитный контур. Такой модуль сработает, отключит неисправность, прекратит опасную ситуацию.

Поэтому подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением способно защитить человека от воздействия электрического тока через образовавшийся пробой изоляции.

Владельцу квартиры после этого просто надо будет выяснить причину отключения дифавтомата и устранить ее.

Отдельные хозяева при срабатывании защиты не ищут неисправность, а идут по пути наименьшего сопротивления: блокируют или выводят из работы защитный орган. Этим создается опасная ситуация: напряжение подается на участок с поврежденной изоляцией, а дифавтомат не способен отработать. Человек может попасть под действие тока и получить электротравму.

Характеристики устройства

Перед тем как подключить дифференциальный автомат, необходимо его правильно подобрать. Так как изделие объединяет в себе 2 других устройства, то и характеризуется оно параметрами обоих модулей. Наиболее важные из них :

1. Максимальный ток. Обозначает наибольшее значение, которое может пропускать через себя автомат без ухудшения характеристик. Его величина подбирается в зависимости от мощности и подключаемой нагрузки. На розеточные группы обычно устанавливаются модули на 16А, а на осветительные 10А.
2. Тип расцепителя. Обозначается латинскими буквами и характеризуется времятоковой характеристикой, то есть во сколько раз должен быть превышен номинал тока.
3. Рабочее напряжение. Осуществить подключение дифференциального автомата возможно в однофазной и трёхфазной сети. Для сети 220 В предназначены устройства с 3 винтовыми клеммами, а 380 В — четырьмя.
4. Ток уставки. Определяется минимальным значением тока утечки. В бытовых помещениях используются номиналы на 10 и 30 мА.
5. Класс дифференциального реле. Показывает, на какую форму сигнала реагирует модуль. Это может быть переменный, постоянный или пульсирующий ток с различным временем выдержки отключения. Выбор нужного класса происходит по типу нагрузки. В частных домах и квартирах используются автоматы A класса, для осветительных приборов AC.
6. Ток отключения. Характеризуется величиной, при достижении которой происходит срабатывание устройства. Наиболее распространёнными являются автоматы, рассчитанные на 6000 А.
7. Степень токоограничения. Существуют 3 класса, обозначающих время обесточивания нагрузки устройства при возникновении аварийной величины тока. Самым быстрым является третий класс.
8. Температурный режим использования. Обычно он находится в интервале от -5 С до +40 С.
9. Вид исполнения. При производстве дифавтоматов используются 2 типа устройств — электромеханические и электронные. Принципиальная разница между ними заключается в том, что первые могут отключать нулевой провод, а вторые — требуют для своей работы источник питания, но имеют меньшие габариты.

Характеристики и выбор дифавтомата

Выбирая устройство, прежде всего надо определиться с выбором места его установки, и уже после этого подбирать дифференциальный автомат с техническими характеристиками, соответствующими вашим требованиям.

Кроме того, необходимо точно знать напряжение сети, в которой будет устанавливаться устройство. В зависимости от его величины (напряжения), существуют разные типы дифавтоматов. Различить их можно по надписям на корпусе устройства, рядом с отметкой о частоте тока( 50 Гц).

Номинал, равный сечению провода, следит за недопустимостью превышения током нагрузки допустимых показателей, а в случае отклонения от нормы, отключает питание.

Различаются дифавтоматы и по типу электромагнитного расцепителя, в зависимости от величины пускового тока они могут быть разной чувствительности:

B — предназначена для работы с превышениями норм от 3 до 5 раз. Этот вариант наиболее приемлем в случаях минимальной нагрузки на сеть, его часто устанавливают на дачах;

С — максимальная перегрузка колеблется в интервале от 5-10 раз. Оптимальное место установки – жилые квартиры и дома;

D — отключение происходит, если номинал превышен в 10-20 раз. В основном устанавливаются на предприятиях, фабриках или офисных помещениях, требующих больших энергозатрат.

Автоматический дифференциальный выключатель в разрезе

Еще один параметр, на который стоит обратить внимание при выборе такого устройства – это отключающий дифференциальный ток и его класс. Обычно для потребительских сетей используют дифавтоматы с номиналом тока утечки 10 мА (линия с единственным потребителем) или 30 мА (более распространенные устройства, применяемые для нескольких потребителей)

Немаловажной характеристикой защитного устройства является и его класс ограничения силы тока, а также номинальная отключающая способность. В случае резких перепадов напряжения или максимальной сетевой нагрузки, необходимо понимать, насколько быстро отреагирует защитное устройство на нештатную ситуацию

Именно это показывает класс токоограничения дифавтомата, в зависимости от класса (по нарастающей от 1 до 3), устройство отключает электропитание в случае аварии. Предпочтение отдается дифавтоматам 3 класса, как самым быстродействующим. К сожалению, стоимость такого устройства будет гораздо выше подобных дифавтоматов более низкого уровня.

Оптимальное применение дифавтомата

Для бытового размещения в простой сети с минимальным количеством подключенных электроприборов, рассчитанной на одного потребителя (например, на дачах) наиболее приемлемым вариантом будет установка дифавтомата вместо УЗО. Этим можно существенно улучшить защиту вашей сети от резких скачков напряжения.

Применение дифавтомата будет достаточно эффективным в случае, если сеть периодически подвержена воздействию влаги (баня, подвальные помещения, уличное освещение) и нуждается в мощном потреблении электроэнергии.

Если нет возможности поставить дифавтомат, можно заменить его связкой устройств УЗО+ двухполюсной автомат. По функционалу это практически то же самое, разница лишь в более сложном подключении.

Основные ошибки подключения

Как мы уже сказали, при неправильном подключении дифавтомата к сети могут возникнуть такие проблемы, как его ложное срабатывание либо вообще полный выход из строя.

Виновниками неисправностей могут быть следующие ошибки подключения:

1. Нулевой провод на выводе из корпуса соединен с остальными нулями. Как уже было сказано ранее, проходящие токи будут провоцировать устройство на ложное срабатывание.
2. Вводные L и N заведены снизу корпуса. Такая ошибка встречается очень часто на практике, свидетельствуя о невнимательности электрика, который совершал установку. Даже на передней панели дифференциального автомата нарисована схема, согласно которой ввод осуществляется только сверху.
3. Ноль соединяется с «землей». Такой вариант иногда используют в старых домах, где применяется двухпроводная сеть. Результат неправильного подключения – ложное срабатывание защиты.
4. Провод N заведен к электроприбору напрямую (мимо защиты). В этом случае также будет происходить срабатывание.
5. В схеме присутствуют несколько диф автоматов и при этом электроприбор подсоединен фазой к одному, а нулем к другому. Результат – отключение одного либо двух сразу защитных устройств.

Наглядно увидеть ошибки Вы можете на видео ниже:

Неправильное подключение дифференциального автомата

Вот и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно установить и подключить дифавтомат своими руками.

Добрый день, подскажите пожалуйста есть ли смысл подключении диф автомата c16 0.03а параллельно входному автомату с50. Идея в том что выключив вводной автомат, и отключив всю электрику в доме, линия за дифом( а это холодильник) будет работать? Перед входным автоматом стоит еще 1 двухполюсный автомат с62 и диф автомат с 50 0.1а в подъездном щите. Заранее спасибо.

На фото по установке дифавтомата на din рейку для чего коричневый провод(понимаю L) идет на клемную колодку?

Да это образно для примера так сделали. Просто показано что вводные L и N заходят сверху.

Подскажите пожалуйста, на 4 автомата. 3 по 16 и один 10 ампер, какой дифавтомат надо поставить, как расчитывать какой ставить?

Конструкция дифференциального автомата

• электродинамического расцепителя;
• корпуса;
• расцепителей: теплового и электродинамического;
• рычага управления;
• реле;
• исполнительного механизма;
• трансформатора с сердечником тороидального вида;
• системы пружин и рычагов, удерживающих автомат в рабочем состоянии и отключающих его при срабатывании реле.

Корпус автомата изготавливается из негорючего полимера. Электродинамический расцепитель состоит из катушки с динамическим сердечником, который подключается к основным контактам дифавтомата.

При прохождении электротоков короткого замыкания с высокими параметрами по катушке, сердечник со значительной силой и скоростью выбивает защелку, которая удерживает автомат рабочем состоянии. Время срабатывания расцепителя минимально, а величина тока срабатывания выражается значением Iн и зависит от его исполнения.

Электродинамический расцепитель относится к независимому типу устройств, так как на скорость его срабатывания величина тока никакого влияния не оказывает. Тепловой расцепитель изготовляется из пластин, изготовленных из сплава двух металлов с отличающимся коэффициентом температурного расширения.

Прохождение электротока по пластинам приводит к их нагреву – разность показателей линейного расширения металлов приводит к их изгибанию. Если величина тока достигает предельного значения, то пластины прогибаются таким образом, что выбивают защелку, которая удерживает автомат во включенном состоянии.

Тепловой расцепитель является зависимым – скорость его срабатывания зависит от величины электротока и скорости нагрева.

Комбинация теплового и электродинамического расцепителей характеризует защитное свойство выключателя, которое изображается в виде графика с координатами времени и тока. Данный график представляет собой совмещенные кривые работы электродинамического и теплового расцепителя.

типов дифференциалов и принцип их работы

Как и большинство современных автомобилей, простая передача, известная как дифференциал, подвергалась постоянным усовершенствованиям и экспериментам, что привело к появлению целого ряда типов, каждый со своими достоинствами и недостатками.

Концепция дифференциала, то есть позволяющая колесам, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга, является древней конструкцией, и первый известный пример ее использования был зарегистрирован в Китае в 1^-м -м тысячелетии до нашей эры.

Хотя это было задолго до изобретения автомобиля, повозки, повозки и колесницы по-прежнему страдали от той же проблемы, связанной с буксованием или волочением одного колеса на поворотах, повышением износа и повреждением дорог.

Появление двигателей, приводящих в движение передние или задние колеса для приведения в движение транспортного средства, вместо того, чтобы просто тянуть их на лошади, добавило новую проблему, которую необходимо преодолеть — как обеспечить независимое вращение, сохраняя при этом возможность приводить в действие оба колеса.

Первые автомобили не пытались, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси.Но это было далеко от идеала, так как это означало, что они были недостаточно мощными и часто сталкивались с проблемами сцепления с дорогой на любом другом участке, кроме твердой, ровной поверхности.

В конечном итоге это привело к разработке открытого дифференциала до того, как были разработаны другие более сложные типы для преодоления более сложных условий вождения.

Посмотрите это видео, в котором с помощью трехмерных изображений объясняется, как работают следующие типы дифференциала:

Открытый дифференциал:

Дифференциал в своей основной форме состоит из двух половин оси с шестерней на каждом конце, соединенных вместе третьей шестерней, составляющих три стороны квадрата.Обычно это дополняется четвертой передачей для дополнительной силы, завершая квадрат.

Этот базовый блок затем дополнительно дополняется кольцевой шестерней, добавляемой к корпусу дифференциала, который удерживает основные основные шестерни, и эта кольцевая шестерня позволяет приводить колеса в движение путем соединения с приводным валом через шестерню.

^{В этом примере вы можете увидеть три стороны внутреннего зубчатого колеса, составляющего основной механизм, при этом большая синяя шестерня представляет коронную шестерню, которая будет соединяться с приводным валом.На левом изображении показан дифференциал с обоими колесами, вращающимися с одинаковой скоростью, а на правом изображении показано, как внутренние шестерни входят в зацепление, когда одно колесо вращается медленнее, чем другое.}

Эта зубчатая передача составляет дифференциал открытого типа и является наиболее распространенным типом автомобильного дифференциала , от которого происходят более сложные системы.

Преимущество этого типа в основном ограничивается основной функцией любого дифференциала, как описано ранее, с упором в первую очередь на обеспечение возможности поворота оси более эффективно, позволяя колесу за пределами поворота двигаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо. поскольку он покрывает больше земли.Он также выигрывает от того, что его базовая конструкция относительно дешева в производстве.

Недостатком этого типа является то, что, поскольку крутящий момент распределяется равномерно между обоими колесами, количество мощности, которое может передаваться через колеса, ограничивается колесом с наименьшим сцеплением.

По достижении предела тяги обоих колес вместе, колесо с наименьшим тяговым усилием начнет вращаться, что еще больше снижает этот предел, поскольку сопротивление со стороны уже вращающегося колеса еще меньше.

Прочтите наш блог о турбонагнетателях, нагнетателях и безнаддувных двигателях

Заблокированный дифференциал:

Блокировка или блокировка дифференциала — вариант, встречающийся на некоторых транспортных средствах, в первую очередь на тех, которые едут по бездорожью. По сути, это открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Это может происходить вручную или с помощью электроники в зависимости от технологии в автомобиле.

Преимущество заблокированного дифференциала заключается в том, что он может получить значительно большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал .Поскольку крутящий момент не распределяется поровну 50/50, он может передавать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой, и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой данный момент.

Поскольку маловероятно, что вы будете двигаться со скоростью и обычно путешествуете по неровной поверхности, проблема торможения и износа шин на поворотах на неподвижной оси является меньшей проблемой.

Одним из недостатков заблокированных дифференциалов называется заедание, которое возникает, когда в трансмиссии накапливается избыточная энергия вращения (крутящий момент), и ее необходимо высвободить — обычно это достигается за счет отрыва колес от земли для сброса положения.Или просто сняв замки, когда они больше не нужны.

Представьте себе длинную картонную трубку, удерживаемую на каждом конце, а затем скручивающую трубку в противоположных направлениях до такой степени, что трубка не могла больше выдерживать силу, складывалась и рвалась — это связывание. Это происходит из-за того, что колеса движутся с разной скоростью, что приводит к скручиванию осей и увеличению давления на шестерни, но нагрузки на колеса и их повышенного тягового усилия достаточно, чтобы предотвратить проскальзывание шин и сбросить давление.

Сварной / золотниковый дифференциал:

Сварные дифференциалы, по сути, такие же, как заблокированный дифференциал, только он был постоянно приварен из открытого дифференциала к фиксированной оси (также известный как дифференциал золотника). Обычно это делается только в особых обстоятельствах, когда характеристики заблокированного дифференциала / Фиксированная ось, которая облегчает одновременное вращение обоих колес, желательны — например, в автомобилях, предназначенных для дрифта.

Обычно это не рекомендуется, так как тепло от сварки может снизить прочность компонентов и увеличить риск катастрофического отказа детали — что может даже привести к тому, что сломанные шестерни дифференциала взорвутся через корпус дифференциала и представляют опасность для других участников дорожного движения и пешеходов.

Дифференциал повышенного трения:

LSD объединяет преимущества открытого и заблокированного дифференциалов в более сложной системе. Есть две категории, которые используют разные формы сопротивления для достижения одного и того же эффекта:

Механическое сцепление LSD:

Этот тип LSD окружает ту же самую центральную шестерню, видимую на открытом дифференциале, парой нажимных колец, которые оказывают усилие на два набора дисков сцепления, расположенных рядом с шестернями.Это обеспечивает сопротивление независимому вращению колес, изменяя действие дифференциала с открытого на заблокированное — и обеспечивая ему повышенное тяговое усилие, которое этот тип выигрывает от более открытого дифференциала.

На этом разрезе вы можете видеть нажимные кольца (также срезанные), окружающие центральные шестерни, которые при вращении раздвигаются центральными штифтами шестерни, прижимающимися к наклонным поверхностям. Это движение толкает нажимные кольца на блоки сцепления (желтый и синий) с обеих сторон, создавая сопротивление и изменяя поведение оси с открытого на фиксированный.

Блоки LSD с механическим сцеплением

также делятся на подтипы, которые ведут себя немного по-разному и изменяются при воздействии давления на диски сцепления и нажимные кольца:

• В LSD с односторонним движением давление проявляется только при ускорении. Это означает, что при прохождении поворотов и выключении мощности дифференциал ведет себя как открытый тип, позволяя им поворачиваться независимо, но при ускорении принудительное вращение дифференциала создает трение в дисках сцепления, блокируя их на месте, чтобы получить больше тяги.
• A Двусторонний LSD делает шаг вперед и оказывает давление на диски сцепления также при замедлении, чтобы улучшить устойчивость при торможении на дорожном покрытии с изменчивой поверхностью.
• Полуторный снова пытается объединить лучшее из обоих подтипов, оказывая большее давление при ускорении и меньшее — при замедлении.

Обратной стороной механических LSD является то, что они требуют регулярного технического обслуживания для поддержания работоспособности и склонны к полному износу, что приводит к дорогостоящей замене деталей.

Вязкий LSD:

Второй тип дифференциала повышенного трения, в котором вместо муфт используется густая жидкость для создания сопротивления, необходимого для изменения поведения дифференциала между разомкнутым и заблокированным состояниями. Из-за того, что у них меньше движущихся частей, чем у механических LSD, VLSD проще, но также имеют более широкий спектр преимуществ и недостатков по сравнению с ними.

В своей основной работе эффект более плавный в применении, чем механические LSD, поскольку сопротивление растет в унисон со скоростью, на которой движутся колеса по сравнению с корпусом дифференциала, обеспечивая очень постепенное увеличение.

VLSD также способны передавать крутящий момент более эффективно на колесо, у которого больше тяги . Поскольку жидкость действует так, чтобы сопротивляться пониженной скорости, если колесо когда-либо теряет сцепление с дорогой и вращается, разница в скорости между двумя колесами внутри дифференциала создает большее сопротивление медленнее движущемуся колесу, передавая больший крутящий момент от ведущего вала на него.

VLSD становятся менее эффективными при длительном использовании, поскольку жидкость нагревается, они становятся менее вязкими и обеспечивают меньшее сопротивление.Он также не может блокироваться так же полно, как механический LSD, из-за того, что жидкость не может обеспечить абсолютное сопротивление в подходящем пространстве.

Недостатком как механических, так и вязкостных LSD является то, что система не всегда эффективно направляет крутящий момент во время прохождения поворотов на высокой скорости, поскольку она может интерпретировать более быстро движущееся внешнее колесо как потерю сцепления. Затем он направляет крутящий момент на внутреннее колесо, создавая избыточную / недостаточную поворачиваемость в момент, противоположный тому, когда это необходимо.

Torsen Дифференциал:

В дифференциале Torsen ( Tor que — Sen sing) используется хитроумная передача, обеспечивающая тот же эффект, что и в дифференциале с ограниченным скольжением, без необходимости использования муфт или гидравлического сопротивления.

Это достигается за счет добавления слоя червячной передачи к традиционной передаче открытого дифференциала. Эти наборы червячных шестерен, действующих на каждую ось, обеспечивают сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента, которое затем достигается за счет того, что червячные шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом через соединенные прямозубые цилиндрические шестерни.

_{На первом и втором изображениях показаны три пары червячных шестерен, находящихся в зацеплении с каждой половиной оси — с цилиндрическими шестернями на конце каждого червяка, соединяющими пары.Именно это соединение передает крутящий момент от одного колеса к другому, когда одна ось начинает вращаться быстрее, чем другая. В то время как первое и второе изображения имеют оригинальный дизайн торсена, третье изображение представляет собой вторую версию дифференциала торсена. В новой конструкции червячные шестерни переставлены на одну линию с осями, но при этом выполняют то же механическое действие. Каждая червячная передача все еще находится в контакте со своей парой, и только одна сторона оси с зазорами в шестерне удаляет зацепление с другой стороны.}

Постоянное зацепление между двумя сторонами дифференциала имеет дополнительное преимущество, заключающееся в немедленной передаче крутящего момента, что делает его чрезвычайно чувствительным к изменяющимся дорожным и дорожным условиям.

В то время как открытый дифференциал всегда должен распределять крутящий момент 50/50 между каждым колесом, дифференциал Torsen способен направлять больший процент крутящего момента через одно колесо в зависимости от передаточных чисел шестерен. Этот снимает ограничение мощности, которое испытывают открытые дифференциалы , потому что величина доступного крутящего момента не ограничивается величиной тяги в любом колесе.

Кроме того, зубчатая передача также может быть обработана таким образом, чтобы придавать другое соотношение сопротивления при ускорении и замедлении, как это делает полутораходовой дифференциал повышенного трения.

Все это достигается механически без использования электроники или каких-либо скоропортящихся деталей, приносимых в жертву трению, и в целом дифференциал Torsen является превосходной механической системой , которая сочетает в себе основные преимущества всех перечисленных ранее типов дифференциалов.

Прочтите наш блог о трансмиссиях с двойным сцеплением и принципах их работы

Активный дифференциал:

Очень похоже на дифференциал повышенного трения, в активном дифференциале по-прежнему используются механизмы, обеспечивающие сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента с одной стороны на другую, но вместо того, чтобы полагаться на чисто механическую силу, эти муфты могут активироваться электронным способом.

Активный дифференциал может использовать электронику для искусственного изменения механических сил, которые система испытывает при изменении условий движения.Это делает их управляемыми и, следовательно, программируемыми, и, используя ряд датчиков на транспортном средстве, компьютер может автоматически определять, на какие ведущие колеса и когда направить мощность.

Это радикально улучшает характеристики, особенно на несовершенном дорожном покрытии, и особенно нравится водителям ралли, чьи автомобили выдерживают быстро меняющиеся условия движения и нуждаются в системе, которая может не отставать от их непрерывных настроек транспортного средства.

Дифференциал с вектором крутящего момента:

TVD продвигает эту усовершенствованную с помощью электроники систему еще дальше, используя ее для управления углом или вектором транспортного средства в поворотах и ​​выходе из них, побуждая определенные колеса получать больший крутящий момент в ключевые моменты, что улучшает характеристики прохождения поворотов.

Активировав сцепление, противоположное тому, что обычно включает LSD с чисто механическим приводом, вы можете использовать этот эффект для помощи в рулевом управлении, а также снизить мощность, преодолевая недостатки системы LSD.

При входе в поворот, многоходовой LSD оказывает сопротивление обоим колесам, чтобы хотя бы частично заблокировать ось и стабилизировать ее при торможении, которое затем высвобождается, когда скорость колес падает и автомобиль поворачивает, позволяя колесам вращаться. на разных скоростях.

Однако, вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает активировать сцепление только на внешнем колесе, увеличивая сопротивление, испытываемое этим колесом, и заставляя систему передавать через него больший крутящий момент. Этот дисбаланс внешней силы способствует более резкому повороту автомобиля в повороте и снижению недостаточной поворачиваемости.

Продолжая применять это сопротивление через поворот, когда транспортное средство проходит вершину и начинает ускоряться, оно будет продолжать игнорировать нормальный многосторонний LSD, который снова будет интерпретировать более быстрое движение внешнего колеса как проскальзывание и отвлекать крутящий момент во время ускорения до внутреннее колесо, которое воспринимается как лучшее сцепление.

Когда TVD оказывает большее сопротивление сцеплению внешних колес, он обманом заставляет систему отводить через него больше крутящего момента — увеличивая мощность, которую можно приложить , и уменьшая недостаточную поворачиваемость, возникающую при ускорении на выходе из поворота.

_{Желтая стрелка указывает на передачу крутящего момента через угол, создаваемую искусственным сопротивлением, оказываемым TVD на внешнее колесо. Это позволяет добиться большего ускорения на выходе из поворота, в то же время повышая поворачиваемость автомобиля.}

Дифференциал с вектором крутящего момента способен передавать 100% доступного крутящего момента через одно колесо, когда это необходимо в самых экстремальных обстоятельствах.

Обратной стороной этой системы является то, что она очень сложна и очень дорога, и обычно используется только для гонок / треков из-за ее потенциала для прохождения поворотов на высокой скорости.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, и хотя более сложные системы, как правило, лучше, их стоимость намного превышает стоимость более простых систем.

Как и во всем автомобильном мире, польза от каждой системы зависит от того, что именно вы будете делать со своим автомобилем и на что вам нужен дифференциал. У вас не будет особой нужды в дифференциале векторизации крутящего момента при посещении местного супермаркета, если только вы не воображаете себя в следующем WRC и не можете позволить себе штраф — но вам может понадобиться дифференциал блокировки, если вы живете в сельской местности. лучше доступен для внедорожника.

Щелкните здесь для визуального просмотра различных типов дифференциала.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

Двигатели | Двигатель Бэббиджа

Двигатели

Чарльз Бэббидж (1791–1871), пионер компьютеров, разработал два класса двигателей: разностные двигатели и аналитические двигатели.Разностные машины называются так из-за математического принципа, на котором они основаны, а именно метода конечных разностей. Прелесть метода в том, что он использует только арифметическое сложение и устраняет необходимость умножения и деления, которые сложнее реализовать механически.

Разностные двигатели — это строго калькуляторы. Они вычисляют числа единственным способом, которым умеют — путем многократного сложения по методу конечных разностей. Их нельзя использовать для общих арифметических расчетов.Аналитическая машина — это гораздо больше, чем просто калькулятор, и она отмечает прогресс от механизированной арифметики вычислений к полноценным вычислениям общего назначения. На разных этапах развития его идей было как минимум три дизайна. Так что говорить об аналитических машинах во множественном числе строго правильно.

Обнаружение двоичных, десятичных чисел и ошибок

Вычислительные машины

Бэббиджа представляют собой десятичные цифровые машины. Они являются десятичными в том смысле, что используют знакомые десять чисел от «0» до «9», и они являются цифровыми в том смысле, что только целые числа распознаются как действительные.Числовые значения представлены шестеренками, и каждая цифра числа имеет свое собственное колесо. Если колесо останавливается в положении, промежуточном между целочисленными значениями, значение считается неопределенным, и двигатель спроектирован так, чтобы заклинивать, чтобы указать, что целостность расчета была нарушена. Замедление — это форма обнаружения ошибок.

Бэббидж рассматривал использование систем счисления, отличных от десятичной, включая двоичную, а также систему счисления 3, 4, 5, 12, 16 и 100. Он остановился на десятичной системе из соображений технической эффективности — чтобы уменьшить количество движущихся частей — а также для их повседневное знакомство.

Разница двигателя № 1

Бэббидж начал в 1821 году с разностной машины № 1, предназначенной для вычисления и табулирования полиномиальных функций. Конструкция описывает машину, которая автоматически вычисляет ряд значений и выводит результаты в таблицу. Неотъемлемой частью концепции дизайна является печатающее устройство, механически связанное с вычислительной секцией и являющееся неотъемлемой частью ее. Разностная машина № 1 — это первая законченная разработка для автоматической вычислительной машины.

Время от времени Бэббидж менял мощность двигателя.На схеме 1830 года изображена машина, рассчитывающая с шестнадцатью цифрами и шестью порядками разницы. Для Engine потребовалось около 25 000 деталей, поровну разделенных между вычислительной секцией и принтером. Если бы он был построен, он весил бы приблизительно четыре тонны и был около восьми футов в высоту. Строительство двигателя было остановлено в 1832 году из-за спора с инженером Джозефом Клементом. Государственное финансирование было окончательно прекращено в 1842 году.

Аналитическая машина

Когда строительный проект застопорился и освободился от гаек и болтов детальной конструкции, Бэббидж в 1834 году задумал более амбициозную машину, позже названную Analytical Engine, универсальную программируемую вычислительную машину.

Аналитическая машина обладает многими важными функциями, присущими современным цифровым компьютерам. Его можно было программировать с помощью перфокарт, идея заимствована из жаккардового ткацкого станка, используемого для ткачества сложных узоров на текстиле. Механизм имел «Хранилище», где можно было хранить числа и промежуточные результаты, и отдельную «Мельницу», где выполнялась арифметическая обработка. Он имел внутренний репертуар из четырех арифметических функций и мог выполнять прямое умножение и деление. Он также мог выполнять функции, для которых у нас есть современные названия: условное ветвление, цикл (итерация), микропрограммирование, параллельная обработка, итерация, фиксация, опрос и формирование импульсов, среди прочего, хотя Бэббидж нигде не использовал эти термины.Он имел множество выходных документов, включая распечатку на бумаге, перфокарты, построение графиков и автоматическое создание стереотипов — лотки из мягкого материала, в которые запечатывались результаты, которые можно было использовать в качестве форм для изготовления печатных форм.

Логическая структура аналитической машины была по существу такой же, как и та, которая доминировала в компьютерном дизайне в электронную эпоху — отделение памяти («Хранилище») от центрального процессора («Мельница»), последовательная работа с использованием «цикл выборки-выполнения», а также средства для ввода и вывода данных и инструкций.Назвать Бэббиджа «первым компьютерным пионером» — не просто дань уважения.

Новый двигатель отличия

Когда новаторская работа над аналитической машиной была в основном завершена к 1840 году, Бэббидж начал рассматривать новую разностную машину. Между 1847 и 1849 годами он завершил разработку разностной машины № 2, улучшенной версии оригинала. Этот механизм вычисляет числа длиной в тридцать одну цифру и может табулировать любой многочлен до седьмого порядка. Конструкция была элегантно простой и требовала всего лишь около трети деталей, требуемых в разностном двигателе No.1, обеспечивая при этом аналогичную вычислительную мощность.

Модель

Difference Engine № 2 и аналитическая машина имеют одинаковую конструкцию для принтера — устройства вывода с замечательными характеристиками. Он не только производит распечатку печатных копий на бумаге в качестве контрольной копии, но также автоматически стереотипирует результаты, то есть впечатляет результаты на мягком материале, например, на гипсе, который можно использовать в качестве формы, из которой может быть изготовлена ​​печатная форма. сделал. Аппарат автоматически набирает результаты и допускает программируемое форматирование i.е. позволяет оператору предварительно настроить расположение результатов на странице. Изменяемые пользователем функции включают переменную высоту строки, переменное количество столбцов, переменные поля столбцов, автоматический перенос строк или перенос столбцов и оставление пустых строк через каждые несколько строк для удобства чтения.

Физическое наследие

За исключением нескольких частично завершенных механических сборок и тестовых моделей малых рабочих секций, ни один из проектов Бэббиджа не был полностью реализован физически при его жизни.Основная сборка, которую он выполнил, была одна седьмая разностного двигателя № 1, демонстрационного образца, состоящего примерно из 2000 деталей, собранных в 1832 году. Он работает безупречно по сей день и является первым успешным автоматическим вычислительным устройством, воплощающим математические правила в механизме. Небольшая экспериментальная часть аналитической машины строилась во время смерти Бэббиджа в 1871 году. Многие из небольших экспериментальных сборок уцелели, как и исчерпывающий архив его чертежей и записных книжек.

Проекты огромных механических вычислительных машин Бэббиджа считаются одним из поразительных интеллектуальных достижений 19 ^-го -го века. Лишь в последние десятилетия его работа была подробно изучена, и масштабы того, чего он достиг, становится все более очевидным.

Разница между устройством и машиной

Машины и устройства есть везде — будь то потолочный вентилятор, холодильник или смартфон. Они созданы для того, чтобы сделать нашу повседневную жизнь намного проще, выполняя простые и самые сложные задачи за считанные секунды.Во-первых, компьютер — это устройство, предназначенное для простого вычисления одной или нескольких вычислительных функций, или смартфон, который позволяет нам создавать и отправлять электронные письма, отправлять сообщения, хранить информацию, устанавливать приложения вместе с базовыми функциями создания звонки — все в одном устройстве. Разница между машиной и устройством очень тонкая, и нет простого способа отличить их.

Что такое машина?

Машина представляет собой комбинацию из шести простых машин — наклонной плоскости, шкива, рычага, клина, винта, колеса и оси — которые используются почти повсеместно.Проще говоря, машина — это все, что снижает затраты, время и человеческие усилия. Это инструмент или набор инструментов, каждый из которых выполняет определенную функцию, предназначенный для выполнения одной или нескольких операций вместе с использованием механической энергии. Он может быть автоматизированным или управляемым человеком, что увеличивает возможности человека для выполнения запланированной операции. Короче говоря, машины — это всего лишь часть оборудования, используемая для упрощения и бесперебойной работы.

Что такое устройство?

Устройство может относиться к механическому или электронному инструменту, специально разработанному для определенной цели, что означает, что оно предназначено для упрощения работы машины и без ошибок.Это скорее набор машин, нацеленных на конкретное действие или процедуру. Например, часы предназначены для отслеживания времени или смартфон, который представляет собой набор из множества различных частей, каждая из которых предназначена для конкретной задачи. Короче говоря, устройство представляет собой более сложную версию машины или набора машин, которые могут иметь электрический или ручной привод.

Разница между устройством и машиной

1. Определение устройства и машины

Машина — это устройство или инструмент, который состоит из одной или многих частей, каждая из которых предназначена для определенной задачи или функции, объединенных вместе для выполнения определенной задачи с использованием энергии в качестве энергии.Машина — это не что иное, как часть оборудования, которая приводится в действие электрической, механической, тепловой или химической энергией для выполнения одной или нескольких операций. Устройство — это довольно сложная версия машины, предназначенная для определенной цели. В отличие от машин, которые обычно ограничены определенной операцией, устройство может представлять собой множество вещей, спроектированных таким образом, чтобы обеспечить бесперебойную работу машины.

2. Происхождение устройства и машины

Идея простых машин была признана греческим философом по имени Архимед примерно во времени 3 ^-го века до нашей эры, и его основное внимание было сосредоточено на изучении архимедовых простых машин: рычага, шкива и винта.Он также был первым, кто понял концепцию механической энергии в рычаге. С человеческой точки зрения, идея механических устройств была результатом способностей человека к ведению войны, таких как арбалеты, появившиеся около 500 г. до н.э. Первым портативным устройством были часы, которые начали использовать около 1500 г. до н.э., но превратились в современные механические устройства. На протяжении тысячелетий устройства разнообразными способами улучшали нашу повседневную жизнь.

3. Назначение устройства и машины

Машины имеют уникальную цель — максимально увеличить человеческие усилия для снижения затрат и времени, тем самым увеличивая производство.Вы можете называть машину комбинацией устройств, которые могут быть автоматизированными или управляемыми человеком. Основное предназначение машины — облегчить работу. Устройство, в общем смысле, — это то, что предназначено для определенной цели, например, устройство GPS, которое используется для отслеживания перемещений и навигации, или принтер, если на то пошло, которое является устройством, используемым специально для печати документов.

4. Типы устройств и машин

Термин «машина» используется для обозначения шести классических типов, определенных учеными эпохи Возрождения как наклонная плоскость, шкив, рычаг, винт, колесо и ось, а также клин.Это механизм, с помощью которого сила, приложенная к одной части, передается другой части, используя движение в качестве источника энергии. Эти шесть простых машин обладают особыми характеристиками и предназначены только для уменьшения человеческих усилий простым движением или толчком. Устройства классифицируются в зависимости от контекста. Например, когда речь идет о компьютерном периферийном устройстве, оно делится на устройства ввода, вывода и хранения.

Устройство

и машина: сравнительная таблица

Сводная информация об устройстве vs.Машина

Каждая машина — это устройство, но не каждое устройство — это машина. Оба термина могут использоваться взаимозаменяемо, потому что разница между ними довольно тонкая и между машиной и устройством есть тонкая грань, когда дело доходит до инженерных работ. Машина может быть инструментом или набором инструментов, которые используют некоторый вид энергии для выполнения одной или нескольких операций, и она может быть управляемой человеком или автоматизированной. Устройство — это все, что упрощает и упрощает работу машины.Это электронный или механический инструмент, предназначенный для определенной цели, например, часы, которые специально предназначены для показа времени.

Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий старшим разработчиком / писателем контента в известной фирме по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии. У него есть желание исследовать разноплановые темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы его можно было лучше всего читать. Благодаря своей страсти к писательству, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на самых разных печатных и электронных платформах.

Вне своей профессиональной жизни Сагар любит общаться с людьми из разных культур и происхождения. Можно сказать, что он любопытен по натуре. Он считает, что каждый — это опыт обучения, и это приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать работать. Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это расслабляет и облегчает начало разговора с совершенно незнакомыми людьми — вот что он сказал ».

Последние сообщения Сагара Хиллара (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Cite
APA 7
Хиллар, С. (10 мая 2018 г.). Разница между устройством и машиной. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/language/words-language/difference-between-device-and-machine/.
MLA 8
Хиллар, Сагар. «Разница между устройством и машиной». Разница между похожими терминами и объектами, 10 мая 2018 г., http: // www.разница между.net/language/words-language/difference-between-device-and-machine/.

Глубокое обучение и машинное обучение: в чем разница?

Понимание последних достижений в области искусственного интеллекта (ИИ) может показаться сложным, но если вы изучаете основы, которые вас интересуют, вы можете свести многие инновации в области ИИ к двум концепциям: машинное обучение и глубокое обучение . Эти термины часто кажутся взаимозаменяемыми модными словечками, поэтому важно знать различия.

И эти различия должны быть известны — примеры машинного обучения и глубокого обучения повсюду. Это то, как Netflix узнает, какое шоу вы хотите посмотреть дальше, как Facebook узнает, чье лицо на фотографии, что делает беспилотные автомобили реальностью, и как представитель службы поддержки узнает, останетесь ли вы довольны их поддержкой. еще до того, как вы пройдете опрос об удовлетворенности клиентов.

Так какие же концепции доминируют в разговорах об искусственном интеллекте и чем они отличаются?

Глубокое обучение vs.машинное обучение

Самый простой способ понять разницу между машинным обучением и глубоким обучением — это знать, что глубокое обучение — это машинное обучение .

Более конкретно, глубокое обучение считается эволюцией машинного обучения. Он использует программируемую нейронную сеть, которая позволяет машинам принимать точные решения без помощи человека.

Но для начала давайте сначала определим машинное обучение.

Что такое машинное обучение?

Машинное обучение — это приложение искусственного интеллекта, которое включает алгоритмы, которые анализируют данные, извлекают уроки из этих данных, а затем применяют полученные знания для принятия обоснованных решений.

Простым примером алгоритма машинного обучения является сервис потоковой передачи музыки по запросу. Чтобы служба могла принять решение о том, какие новые песни или исполнителей рекомендовать слушателю, алгоритмы машинного обучения связывают предпочтения слушателя с другими слушателями, имеющими схожий музыкальный вкус. Этот метод, который часто называют искусственным интеллектом, используется во многих сервисах, предлагающих автоматические рекомендации.

Машинное обучение поддерживает всевозможные автоматизированные задачи, которые охватывают множество отраслей: от компаний по защите данных, которые выявляют вредоносные программы, до финансовых специалистов, которым нужны оповещения о выгодных сделках.Алгоритмы искусственного интеллекта запрограммированы на постоянное обучение, имитирующее работу виртуального личного помощника, — то, что они делают довольно хорошо.

Машинное обучение включает в себя множество сложных математических операций и кодирования, которые, в конце концов, выполняют механическую функцию так же, как фонарик, автомобиль или экран компьютера. Когда мы говорим, что что-то способно к «машинному обучению», это означает, что — это то, что выполняет функцию с предоставленными ему данными и со временем становится все лучше и лучше. Это как если бы у вас был фонарик, который включался всякий раз, когда вы говорили «темно», , чтобы он распознавал разные фразы, содержащие слово «темно».

Теперь, когда мы начинаем говорить о глубоком обучении и глубоких нейронных сетях, то, как машины могут изучать новые трюки, становится действительно интересным (и захватывающим).

Что такое глубокое обучение?

Глубокое обучение — это подраздел машинного обучения, которое структурирует алгоритмы по слоям для создания «искусственной нейронной сети», которая может самостоятельно обучаться и принимать интеллектуальные решения.

Разница между глубоким обучением и машинным обучением

На практике глубокое обучение — это лишь часть машинного обучения. Фактически, глубокое обучение — это машинное обучение, и оно работает аналогичным образом (поэтому термины иногда слабо меняются местами). Однако возможности у него разные.

Хотя базовые модели машинного обучения становятся все лучше и лучше, независимо от их функций, они все еще нуждаются в некотором руководстве. Если алгоритм ИИ возвращает неточный прогноз, тогда инженер должен вмешаться и внести коррективы.С помощью модели глубокого обучения алгоритм может самостоятельно определять, является ли прогноз точным или нет, через свою собственную нейронную сеть.

Вернемся к примеру с фонариком: его можно запрограммировать на включение, когда он распознает звуковой сигнал того, кто произносит слово «темный» . По мере продолжения обучения он может со временем включиться с любой фразой, содержащей это слово. Теперь, если бы у фонарика была модель с глубоким обучением, он мог бы вычислить, что он должен включаться с репликами «Я не вижу» или «выключатель света не работает», , возможно, в тандеме со светом. датчик.Модель глубокого обучения способна учиться с помощью своего собственного метода вычислений — техники, которая заставляет думать, что у нее есть собственный мозг.

Как работает глубокое обучение?

Модель глубокого обучения предназначена для постоянного анализа данных с логической структурой, подобной тому, как человек делает выводы. Для этого в приложениях глубокого обучения используется многоуровневая структура алгоритмов, называемая искусственной нейронной сетью . Дизайн искусственной нейронной сети вдохновлен биологической нейронной сетью человеческого мозга, что приводит к процессу обучения, который намного более эффективен, чем стандартные модели машинного обучения.

Сложно убедиться, что модель глубокого обучения не делает неверных выводов — как и другие примеры ИИ, для правильного обучения требуется много тренировок. Но когда оно работает так, как задумано, функциональное глубокое обучение часто воспринимается как научное чудо, которое многие считают основой настоящего искусственного интеллекта.

Отличным примером глубокого обучения является AlphaGo от Google. Google создал компьютерную программу с собственной нейронной сетью, которая научилась играть в абстрактную настольную игру под названием Го, которая, как известно, требует острого интеллекта и интуиции.Играя против профессиональных игроков в го, модель глубокого обучения AlphaGo научилась играть на уровне, невиданном ранее в искусственном интеллекте, и не говорила, когда ему следует сделать конкретный ход (как того требует стандартная модель машинного обучения). Это вызвало настоящий переполох, когда AlphaGo победила нескольких всемирно известных «мастеров» игры — машина не только могла понимать сложные техники и абстрактные аспекты игры, но и становилась одним из величайших ее игроков.

Чтобы резюмировать различия между ними:

• Машинное обучение использует алгоритмы для анализа данных, изучения этих данных и принятия обоснованных решений на основе полученных знаний
• Глубокое обучение структурирует алгоритмы по слоям для создания «искусственной нейронной сети», которая может обучаться и принимать интеллектуальные решения самостоятельно.
• Глубокое обучение — это подраздел машинного обучения. Хотя оба они подпадают под широкую категорию искусственного интеллекта, глубокое обучение — это то, что поддерживает самый похожий на человека искусственный интеллект

Данные как топливо будущего

Учитывая огромные объемы данных, производимые нынешней «Эрой больших данных», мы неизбежно увидим инновации, которые пока не можем даже постичь, и, возможно, уже в ближайшие десять лет.По мнению экспертов, некоторые из них, скорее всего, будут приложениями для глубокого обучения.

Эндрю Нг, главный научный сотрудник крупнейшей китайской поисковой системы Baidu и один из руководителей Google Brain Project, поделился отличной аналогией глубокого обучения с журналом Wired Magazine: «Я думаю, что ИИ сродни созданию ракетного корабля. огромный двигатель и много топлива », — сказал он журналисту Wired Калебу Гарлингу. «Если у вас большой двигатель и крошечное количество топлива, вы не сможете выйти на орбиту. Если у вас крошечный двигатель и тонна топлива, вы даже не сможете взлететь.Чтобы построить ракету, вам понадобится огромный двигатель и много топлива ».

«Аналогия с глубоким обучением заключается в том, что ракетный двигатель — это модели глубокого обучения, а топливо — это огромные объемы данных, которые мы можем передать этим алгоритмам».

— Эндрю Нг (источник: Wired)

Итак, что машинное обучение и глубокое обучение означают для обслуживания клиентов?

Многие из сегодняшних приложений искусственного интеллекта в обслуживании клиентов используют алгоритмы машинного обучения. Они используются для самообслуживания, повышения производительности агентов и повышения надежности рабочих процессов.

Данные, вводимые в эти алгоритмы, поступают из постоянного потока входящих запросов клиентов, которые включают соответствующий контекст в проблемы, с которыми сталкиваются клиенты. Агрегирование этого контекста в приложение AI, в свою очередь, приводит к более быстрым и точным прогнозам. Это сделало искусственный интеллект привлекательной перспективой для многих предприятий, и лидеры отрасли предполагают, что наиболее практические приложения ИИ, связанные с бизнесом, будут связаны с обслуживанием клиентов.

По мере того, как глубокое обучение становится все более совершенным, мы увидим еще более совершенные приложения искусственного интеллекта в обслуживании клиентов.Отличным примером является собственный Answer Bot Zendesk, который включает в себя модель глубокого обучения, позволяющую понять контекст обращения в службу поддержки и узнать, какие справочные статьи он должен предлагать клиенту.

В чем разница между МРТ и КТ?

Ваш врач говорит, что вам нужно сканирование, и сразу же вы видите большой аппарат, который заполняет вашу голову. Но знаете ли вы, что вам на самом деле нужно, когда вам нужна компьютерная томография или магнитно-резонансная томография? Их легко спутать, особенно если вы никогда раньше не делали МРТ или КТ.Но с вашей точки зрения, лежа на столе, есть большая разница! Из этого видео вы узнаете, что собой представляет каждый тип сканирования, включая то, сколько времени он занимает, почему он используется и как работает. Таким образом, вы будете знать, чего ожидать, еще до того, как придете на прием на визуализацию:

Что такое рентген?

Рентгеновский снимок

использует небольшое количество излучения, которое проходит через тело, чтобы быстро получить единое изображение вашей анатомии для оценки травмы (переломы или вывихи) или заболевания (дегенерация костей, инфекции или опухоли).Плотные объекты, такие как кость, блокируют излучение и выглядят белыми на рентгеновском снимке. Радиологи просматривают изображения и создают отчет со своими выводами, чтобы помочь в диагностике.

Рентген подходит для:

• Оценка травмы (см. Рентгеновский снимок руки справа)
  Предлагаем недорогое первичное обследование

Что такое компьютерная томография / компьютерная томография?

Интересно, в чем разница между компьютерной томографией и компьютерной томографией. Ничего такого! Это одно и то же, и вы можете использовать их как синонимы.«Если вам нужна компьютерная томография, вам повезло», — говорит Трейси. За все годы сканирования у нее не было ни одного пациента, который не справился бы с компьютерной томографией:

«Иногда пациенты чувствуют себя немного неудобно в нужном нам положении, но обычно мы можем выполнить сканирование так быстро, что это никогда не было проблемой. Многие люди, кажется, испытывают облегчение от того, что это сделать так просто ».

С точки зрения непрофессионала, КТ — это рентгеновский аппарат, подключенный к компьютеру. Вы лежите на столе, и тонким, как карандаш, луч делает изображения вашего тела в разрезе.Трейси объясняет, что луч вращается вокруг вашего тела и снимает с вас кусочки, похожие на буханку хлеба.

CT действительно использует излучение для получения четких изображений. В RAYUS мы делаем все от нас зависящее, чтобы убедиться, что вы получаете минимально возможную дозу облучения, сохраняя при этом изображения высочайшего качества (чтобы узнать, как это работает, нажмите здесь). Компьютерная томография выполняется так быстро. Трейси говорит, что опасения большинства пациентов по поводу радиационного облучения быстро исчезают:

«Трудно беспокоиться, когда я объясняю пациенту: я попрошу вас подождать, это будет 3 минуты, и я собираюсь вытащить вас обратно.Думаю, по этой причине все беспокойство как бы уходит ».

CT подходит для:

• Одновременная визуализация костей, мягких тканей и кровеносных сосудов
• Выявление проблем с костными структурами (травм)
• Оценка проблем с легкими и грудной клеткой (см. Изображение сканирования легких справа)
• Выявление рака
• Визуализация пациентов с помощью металла (без магнита)

Что такое МРТ?

MRI — это магнитно-резонансная томография.МРТ использует мощное магнитное поле, радиочастотные импульсы и компьютер для получения изображений ваших органов, мягких тканей, костей и внутренних структур. Как пациент, вы будете лежать на столе, который вставляется в аппарат. Традиционно место, где вы входили в аппарат МРТ, было трубкой или туннелем, но в наши дни есть много вариантов, включая МРТ с широким отверстием, открытую МРТ и открытую вертикальную МРТ, которые дают вам больше места для дыхания во время обследования.

Еще одна часть оборудования MR — катушка.Катушка действует как антенна для радиочастотных импульсов и помогает аппарату собирать изображения определенной части вашего тела. Катушка может быть рамкой, которая защелкивается через вашу голову или плечо, ее можно положить на стол перед тем, как лечь, или ее можно обернуть липучкой вокруг сканируемой части тела. Чтобы узнать больше о катушках и посмотреть, как они выглядят, щелкните здесь. Трейси объясняет, как работает МРТ плеча с катушкой:

«Мы помещаем ваше плечо в эту катушку и между радиочастотой, сильным магнитным полем и катушкой, которая действует как антенна, мы собираемся получить изображения мягких тканей и кости с помощью МРТ.”

Даже если MR — правильный сканер для вас, возможно, вы не подходите для него. Если в вашем теле когда-либо был какой-либо металл, например, кардиостимулятор, стимулятор спинного мозга, имитатор нервов, зажим для аневризмы, ушной имплантат или стент, для вас может быть небезопасно проходить МРТ. Некоторые новые имплантаты безопасны для использования в МРТ-сканере, но для уверенности вам зададут много вопросов при записи на прием. Ортопедический металл в кости (например, стержень в бедре или плече) всегда будет безопасным.

МРТ подходит для:

• Визуализация органов, мягких тканей и внутренних структур (см. Сканированное изображение позвоночника справа)
• Показывает разницу тканей между нормальным и ненормальным
• Визуализация без излучения

Различия между МРТ и КТ

Различия в таблице могут помочь вам понять, в чем уникальность КТ и МРТ. Главное отличие — форма аппарата — компьютерная томография описывается как «бублик», в то время как Трейси говорит своим пациентам, что аппарат МРТ больше похож на «солярий».КТ использует излучение, а МРТ — нет. Также существует значительная разница в длине типичного сканирования. Ожидайте, что ваша МРТ займет не менее 30 минут, в то время как обычная компьютерная томография может занять всего 5 минут. И хотя КТ отлично подходит для изучения крошечного перелома кости или органа, МРТ лучше подходит для исследования мягких тканей, таких как мозг. Помните: если у вас есть вопросы по сканированию, никогда не бойтесь спрашивать. Наши технологи любят отвечать на ваши вопросы и хотят, чтобы вы чувствовали себя спокойно и комфортно до, во время и после приема.

Рекомендации по уходу

Наша команда специализированных радиологов и клинических сотрудников является экспертом в области визуализации. Они могут помочь вашему провайдеру выбрать правильную технологию для вашего экзамена в зависимости от вашей уникальной ситуации. Наша цель — предоставить лучшие услуги визуализации — правильную процедуру, в нужное время, с точными результатами для каждого отдельного пациента.

Поиск ближайшего к вам места

Как различать набор данных временных рядов с помощью Python

Последнее обновление 14 августа 2020 г.

Дифференциация — это популярное и широко используемое преобразование данных для временных рядов.

В этом руководстве вы узнаете, как применить операцию разности к данным временного ряда с помощью Python.

После прохождения этого руководства вы будете знать:

• Об операции сравнения, включая конфигурацию разницы запаздывания и порядка разности.
• Как разработать ручную реализацию разностной операции.
• Как использовать встроенную функцию сравнения Pandas.

Начните свой проект с моей новой книги «Прогнозирование временных рядов с помощью Python», включающей пошаговых руководств и файлов исходного кода Python для всех примеров.

Приступим.

• Обновлено апр.2019 г. : обновлена ​​ссылка на набор данных.

Как различать набор данных временных рядов с помощью Python
Фотография Маркуса, некоторые права защищены.

Почему различаются данные временных рядов?

Дифференциация — это метод преобразования набора данных временного ряда.

Может использоваться для удаления зависимости ряда от времени, так называемой временной зависимости. Сюда входят такие структуры, как тенденции и сезонность.

Дифференциация может помочь стабилизировать среднее значение временного ряда, удаляя изменения в уровне временного ряда и тем самым устраняя (или уменьшая) тенденцию и сезонность.

— стр. 215, Прогнозирование: принципы и практика

Дифференциация выполняется путем вычитания предыдущего наблюдения из текущего наблюдения.

разница (t) = наблюдение (t) — наблюдение (t-1)

разница (t) = наблюдение (t) — наблюдение (t-1)

Таким образом можно рассчитать серию разностей.

Разница лагов

Определение разницы между последовательными наблюдениями называется разницей с задержкой-1.

Разницу запаздывания можно отрегулировать в соответствии с конкретной временной структурой.

Для временных рядов с сезонной составляющей можно ожидать, что запаздывание будет периодом (шириной) сезонности.

Разница Порядок

Временная структура может все еще существовать после выполнения операции сравнения, например, в случае нелинейного тренда.

Таким образом, процесс дифференцирования может повторяться более одного раза, пока вся временная зависимость не будет устранена.

Количество раз, которое выполняется дифференцирование, называется порядком разности.

Прекратить изучение временных рядов Прогнозирование медленного пути

!

Пройдите мой бесплатный 7-дневный курс электронной почты и узнайте, как начать работу (с образцом кода).

Нажмите, чтобы зарегистрироваться, а также получите бесплатную электронную версию курса в формате PDF.

Начните БЕСПЛАТНЫЙ мини-курс прямо сейчас!

Набор данных о продажах шампуня

Этот набор данных описывает ежемесячное количество продаж шампуня за трехлетний период.

Единицы — это количество продаж, имеется 36 наблюдений. Первоначальный набор данных приписывается Макридакису, Уилрайту и Хайндману (1998).

Пример ниже загружает и создает график загруженного набора данных.

из панд импортировать read_csv из pandas import datetime из matplotlib import pyplot def parser (x): дата и время возврата.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) series = read_csv (‘shampoo-sales.csv’, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) series.plot () pyplot.show ()

из pandas import read_csv из pandas import datetime из matplotlib import pyplot def parser (x): return datetime.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) series = read_csv (‘шампунь-распродажа.csv ‘, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) series.plot () pyplot.show ()

При выполнении примера создается график, который показывает четкую линейную тенденцию в данных.

График набора данных по продажам шампуня

Ручное дифференцирование

Мы можем различать набор данных вручную.

Это включает в себя разработку новой функции, которая создает различающийся набор данных. Функция будет перебирать предоставленную серию и вычислять значения разницы с заданным интервалом или запаздыванием.

Функция, указанная ниже, с именем difference () реализует эту процедуру.

# создать различающуюся серию def разница (набор данных, интервал = 1): diff = список () для i в диапазоне (интервал, len (набор данных)): значение = набор данных [i] — набор данных [i — интервал] diff.append (значение) возврат серии (разн.)

# создать серию разностей def разница (набор данных, интервал = 1): diff = list () for i in range (interval, len (dataset)): value = dataset [i] — набор данных [i — интервал] разн.append (значение) return Series (diff)

Мы видим, что функция осторожно запускает набор данных с разницей после указанного интервала, чтобы гарантировать, что значения с разницей действительно могут быть вычислены. Определено значение интервала или задержки по умолчанию, равное 1. Это разумное значение по умолчанию.

Еще одно усовершенствование — это возможность указывать порядок или количество раз для выполнения операции сравнения.

Пример ниже применяет ручную функцию difference () к набору данных Shampoo Sales.

из панд импортировать read_csv из pandas import datetime из серии импорта панд из matplotlib import pyplot def parser (x): return datetime.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) # создать различающуюся серию def разница (набор данных, интервал = 1): diff = список () для i в диапазоне (интервал, len (набор данных)): значение = набор данных [i] — набор данных [i — интервал] diff.append (значение) возвратная серия (разн.) series = read_csv (‘шампунь-распродажа.csv ‘, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) X = серия. Значения diff = разница (X) pyplot.plot (разница) pyplot.show ()

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140002 14 18 19 20 21

из pandas import read_csv из pandas import datetime из pandas import Series из matplotlib import pyplot def parser (x): return datetime.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) # создать разностную серию def разница (набор данных, интервал = 1): diff = list () for i in range (интервал, len (набор данных)): значение = набор данных [i] — набор данных [i — интервал] diff.append (значение) return Series (diff) series = read_csv (‘shampoo- sales.csv ‘, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) X = серия.значения diff = разница (X) pyplot.plot (diff) pyplot.show ()

При выполнении примера создается набор разностных данных и отображается результат.

Набор данных о продажах шампуня, различающихся вручную

Автоматическое дифференцирование

Библиотека Pandas предоставляет функцию для автоматического вычисления разницы набора данных.

Эта функция diff () предоставляется как для объектов Series, так и для объектов DataFrame.

Как и функция разности, определенная вручную в предыдущем разделе, она принимает аргумент для указания интервала или задержки, в данном случае называемых периодами .

Пример ниже демонстрирует, как использовать встроенную функцию различия в объекте Pandas Series.

из панд импортировать read_csv из pandas import datetime из matplotlib import pyplot def parser (x): return datetime.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) series = read_csv (‘шампунь-распродажа.csv ‘, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) diff = series.diff () pyplot.plot (разница) pyplot.show ()

из pandas import read_csv из pandas import datetime из matplotlib import pyplot def parser (x): return datetime.strptime (‘190’ + x, ‘% Y-% m’) series = read_csv (‘shampoo-sales.csv’, header = 0, parse_dates = [0], index_col = 0, squeeze = True, date_parser = parser) diff = series.diff () pyplot.plot (diff) pyplot.show ()

Как и в предыдущем разделе, при выполнении примера строится набор разностных данных.

Преимущество использования функции Pandas, помимо необходимости меньшего количества кода, заключается в том, что она поддерживает информацию о дате и времени для разностных серий.

Набор данных о продажах автоматических разностных шампуней

Сводка

В этом руководстве вы узнали, как применить операцию разности к данным временных рядов с помощью Python.

В частности, вы выучили:

• О разнице в работе, включая настройку лага и порядка.
• Как реализовать разностное преобразование вручную.
• Как использовать встроенную реализацию преобразования разности в Pandas.

У вас есть вопросы о различиях или об этом посте?
Задайте свои вопросы в комментариях ниже.

Хотите разрабатывать прогнозы временных рядов с помощью Python?

Создавайте собственные прогнозы за считанные минуты

…с всего несколькими строками кода Python

Узнайте, как это сделать, в моей новой электронной книге:
Введение в прогнозирование временных рядов с помощью Python

Он охватывает руководств для самостоятельного изучения и сквозных проектов по таким темам, как: Загрузка данных, визуализация, моделирование, настройка алгоритма, и многое другое …

Наконец-то довел прогнозирование временных рядов до

Ваши собственные проекты

Пропустить академики. Только результаты.

Посмотрите, что внутри

Deep Learning vs.Машинное обучение — в чем разница?

Ключевые выводы

1. Глубокое обучение — это тип машинного обучения, который является подмножеством искусственного интеллекта.

2. Машинное обучение — это способность компьютеров думать и действовать с меньшим вмешательством человека; Глубокое обучение — это то, что компьютеры учатся думать, используя структуры, смоделированные на основе человеческого мозга.

3. Машинное обучение требует меньше вычислительной мощности; глубокое обучение обычно требует меньшего постоянного вмешательства человека.

4. Глубокое обучение позволяет анализировать изображения, видео и неструктурированные данные так, как машинное обучение не так просто.

5. В каждой отрасли есть карьерный путь, связанный с машинным и глубоким обучением.

Что такое искусственный интеллект (ИИ)?

Искусственный интеллект (ИИ) — это наука, призванная заставить машины думать и действовать как люди.

Это может показаться простым, но ни один из существующих компьютеров не может сравниться со сложностями человеческого интеллекта.Компьютеры превосходно применяют правила и выполняют задачи, но иногда относительно простое «действие» для человека может быть чрезвычайно сложным для компьютера.

Например, проносить поднос с напитками через переполненный бар и подавать его нужному клиенту — это то, что серверы делают каждый день, но это сложное упражнение в принятии решений, основанное на большом объеме данных, передаваемых между нейронами в человеческий мозг.

Компьютеров еще нет, но машинное обучение и глубокое обучение — это шаги к ключевому элементу этой цели: анализу больших объемов данных и принятию решений / прогнозов на их основе с минимальным вмешательством человека.

Что такое машинное обучение?

Машинное обучение — это подмножество искусственного интеллекта, ориентированное на конкретную цель: настроить компьютеры для выполнения задач без необходимости явного программирования.

Компьютеры получают структурированные данные (в большинстве случаев) и «учатся», чтобы со временем лучше оценивать эти данные и действовать на их основе.

Думайте о «структурированных данных» как о входных данных, которые можно поместить в столбцы и строки. Вы можете создать столбец категории в Excel под названием «еда» и иметь записи в строке, такие как «фрукты» или «мясо».С этой формой «структурированных» данных очень легко работать с компьютерами, и преимущества очевидны (неслучайно один из наиболее важных языков программирования данных называется «языком структурированных запросов»).

После программирования компьютер может неограниченно принимать новые данные, сортировать их и воздействовать на них без необходимости дальнейшего вмешательства человека.

Со временем компьютер может распознать, что «фрукты» — это тип еды, даже если вы перестанете маркировать свои данные.Эта «уверенность в себе» настолько важна для машинного обучения, что область разбивается на подмножества в зависимости от того, в какой степени задействована постоянная помощь человека.

Обучение с учителем и полу-контролируемое обучение

Обучение с учителем — это подмножество машинного обучения, которое требует непрерывного участия человека — отсюда и название «контролируемое». В компьютер загружаются обучающие данные и модель, специально предназначенная для «обучения» его тому, как реагировать на данные.

После того, как модель создана, в компьютер можно ввести больше данных, чтобы увидеть, насколько хорошо он реагирует, и программист / специалист по данным может подтвердить точные прогнозы или внести исправления в любые неправильные ответы.Представьте программиста, который пытается научить компьютерной классификации изображений. Они вводили изображения и поручали компьютеру классифицировать каждое изображение, подтверждая или исправляя каждый вывод компьютера.

Со временем этот уровень контроля помогает отточить модель до чего-то, что может точно обрабатывать новые наборы данных, которые следуют «изученным» шаблонам. Но постоянно следить за производительностью компьютера и вносить коррективы неэффективно.

При полууправляемом обучении компьютер получает смесь правильно помеченных и немаркированных данных, и он сам ищет закономерности.Помеченные данные служат «руководством» для программиста, но не вносят текущих исправлений.

Обучение без учителя

Обучение без учителя делает еще один шаг вперед, используя немаркированные данные. Компьютеру дается свобода находить закономерности и ассоциации по своему усмотрению, часто генерируя результаты, которые могли быть не очевидны для аналитика данных.

Обычное использование для обучения без учителя — «кластеризация», когда компьютер организует данные по общим темам и уровням, которые он определяет.Веб-сайты покупок / электронной коммерции обычно используют эту технологию, чтобы решить, какие рекомендации дать конкретным пользователям на основе их прошлых покупок.

Обучение с подкреплением

При обучении с учителем и без учителя компьютер не имеет «последствий», если он не может должным образом понимать или категоризировать данные. Но что, если, как ребенок в школе, он получал положительные отзывы, когда поступал правильно, и отрицательные отзывы, когда поступал неправильно? Предположительно, компьютер начнет выяснять, как выполнить конкретную задачу путем проб и ошибок, зная, что он на правильном пути, когда получит вознаграждение (например, оценку), которое укрепит его «хорошее поведение».

Этот тип усиленного обучения критически важен для того, чтобы помочь машинам справиться со сложными задачами, которые связаны с большими, очень гибкими и непредсказуемыми наборами данных. Это открывает двери компьютерам, которые пытаются достичь цели: провести операцию, водить машину, сканировать багаж на предмет опасных предметов и т. Д.

Для чего сегодня используется машинное обучение?

Вы можете быть удивлены, обнаружив, что взаимодействуете с инструментами машинного обучения каждый день. Google использует его для фильтрации спама, вредоносных программ и попыток фишинговых писем из вашего почтового ящика.Ваш банк и кредитная карта используют его для генерации предупреждений о подозрительных транзакциях на ваших счетах. Когда вы разговариваете с Siri и Alexa, машинное обучение управляет работой платформ распознавания голоса и речи. И когда ваш врач направляет вас к специалисту, машинное обучение может помочь ему сканировать рентгеновские снимки и результаты анализов крови на предмет аномалий, таких как рак.

По мере роста приложений люди обращаются к машинному обучению для обработки все более сложных типов данных. Существует большой спрос на компьютеры, которые могут обрабатывать неструктурированные данные, такие как изображения или видео.И здесь на сцену выходит глубокое обучение.

Что такое глубокое обучение?

Машинное обучение — это способность компьютеров выполнять задачи без явного программирования… но компьютеры по-прежнему думают и действуют как машины. Их способность выполнять некоторые сложные задачи — например, сбор данных из изображения или видео — все еще далеко от того, на что способны люди.

Модели глубокого обучения представляют чрезвычайно сложный подход к машинному обучению и предназначены для решения этих проблем, поскольку они были специально смоделированы по образцу человеческого мозга.Сложные, многоуровневые «глубокие нейронные сети» созданы для передачи данных между узлами (например, нейронами) высокосвязными способами. В результате происходит нелинейное преобразование данных, которое становится все более абстрактным.

Хотя для «подпитки и построения» такой системы требуются огромные объемы данных, она может начать давать немедленные результаты, и после внедрения программ потребность в человеческом вмешательстве относительно небольшая.

Типы алгоритмов глубокого обучения

Растущее число алгоритмов глубокого обучения делает эти новые цели достижимыми.Мы рассмотрим два здесь, чтобы проиллюстрировать некоторые способы, которыми специалисты по обработке данных и инженеры применяют глубокое обучение в полевых условиях.

Сверточные нейронные сети

Сверточные нейронные сети — это специально созданные алгоритмы, предназначенные для работы с изображениями. «Свертка» в заголовке — это процесс, который применяет фильтр на основе веса ко всем элементам изображения, помогая компьютеру понять элементы внутри самого изображения и отреагировать на них.

Это может быть полезно, когда вам нужно отсканировать большой объем изображений для определенного элемента или функции; например, изображения дна океана для признаков кораблекрушения или фото толпы для лица одного человека.

Эта наука о компьютерном анализе и восприятии изображений / видео называется «компьютерное зрение» и представляет собой быстрорастущую область в отрасли за последние 10 лет.

Рекуррентные нейронные сети

Рекуррентные нейронные сети тем временем вводят ключевой элемент в машинное обучение, которого нет в более простых алгоритмах: память.Компьютер способен «помнить» о прошлых данных и решениях и учитывать их при просмотре текущих данных, привнося силу контекста.

Это сделало повторяющиеся нейронные сети основным направлением работы по обработке естественного языка. Как и в случае с человеком, компьютер будет лучше понимать часть текста, если у него есть доступ к тону и содержанию, которые были перед ним. Точно так же маршруты проезда могут быть более точными, если компьютер «запоминает», что каждому, кто следует по рекомендованному маршруту в субботу вечером, требуется в два раза больше времени, чтобы добраться туда, куда они направляются.

5 основных различий между машинным обучением и глубоким обучением

Хотя между этими двумя подмножествами искусственного интеллекта существует много различий, вот пять из наиболее важных:

1. Вмешательство человека

Машинное обучение требует более постоянного вмешательства человека для получить результат. Глубокое обучение сложнее настроить, но после этого потребуется минимальное вмешательство.

2. Аппаратное обеспечение

Программы машинного обучения обычно менее сложны, чем алгоритмы глубокого обучения, и часто могут работать на обычных компьютерах, но системы глубокого обучения требуют гораздо более мощного оборудования и ресурсов.Этот спрос на электроэнергию привел к увеличению использования графических процессоров. Графические процессоры полезны из-за их высокой пропускной способности памяти и способности скрывать задержку (задержки) при передаче памяти из-за параллелизма потоков (способность выполнять множество операций эффективно одновременно).

3. Время

Системы машинного обучения могут быть настраиваются и действуют быстро, но их результаты могут быть ограничены. Системы глубокого обучения требуют больше времени для настройки, но могут мгновенно генерировать результаты (хотя качество, вероятно, улучшится со временем, когда станет доступно больше данных).

4. Подход

Машинное обучение обычно требует структурированных данных и использует традиционные алгоритмы, такие как линейная регрессия. Глубокое обучение использует нейронные сети и предназначено для обработки больших объемов неструктурированных данных.

5. Приложения

Машинное обучение уже используется в вашем почтовом ящике, в банке и в кабинете врача. Технология глубокого обучения позволяет создавать более сложные и автономные программы, такие как беспилотные автомобили или роботы, выполняющие сложные операции.

Будущее машинного обучения и глубокого обучения

Машинное и глубокое обучение будут влиять на нашу жизнь для будущих поколений, и практически каждая отрасль будет преобразована их возможностями. Опасные рабочие места, такие как космические путешествия или работа в суровых условиях, могут быть полностью заменены использованием машин.

В то же время люди обратятся к искусственному интеллекту, чтобы предлагать новые богатые развлечения, похожие на научную фантастику.

Карьера в машинном обучении и глубоком обучении

Потребуются постоянные усилия талантливых людей, чтобы помочь машинному и глубокому обучению достичь наилучших результатов. Хотя в каждой области будут свои особые потребности в этом пространстве, есть несколько ключевых карьерных путей, которые уже имеют конкурентную среду для найма.

Data Scientists

Data Scientists работают над составлением моделей и алгоритмов, необходимых для достижения целей их отрасли. Они также наблюдают за обработкой и анализом данных, генерируемых компьютерами.Эта быстрорастущая карьера сочетает в себе потребность в опыте программирования (Python, Java и т. Д.) С глубоким пониманием бизнеса и стратегических целей компании или отрасли.

Инженеры по машинному обучению

Инженеры по машинному обучению реализуют модели специалистов по данным и интегрируют их в сложные данные и технологические экосистемы компании. Они также руководят внедрением / программированием автоматизированных средств управления или роботов, которые выполняют действия на основе поступающих данных.Это критически важная работа — огромный объем данных и вычислительная мощность компьютера требуют высокого уровня знаний и эффективности, чтобы быть экономически эффективными как с точки зрения затрат, так и с точки зрения ресурсов.